电工技术与技能训练课件：磁路与变压器.ppt

磁路与变压器5.1磁场的基本物理量

5.2磁路

5.3铁磁材料

5.4变压器

5.5特殊变压器『情境链接』硬盘存储器中的磁记录技术硬盘存储器是利用磁记录技术进行数据存储的存储器。读/写磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。在计算机中，电脉冲信号被转化为磁信号，读/写磁头上的电磁铁能把置于硬盘上的磁性金属微粒吸到不同的位置，磁铁的南北极分别对应二进制数的1和0，从而在硬盘上记录数据。这个过程也是可逆的，硬盘上记录的数据（磁信号）又可以被转化成电脉冲信号，从而读取数据,如图5-1所示。5.1磁场的基本物理量1.磁感应强度B：用以表示某点磁场强弱的量。2.磁通Φ：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积为该面积的磁通Φ。3.磁导率μ：用来表示磁场中介质导磁性能的物理量，决定于介质对磁场的影响程度。4.磁场强度H：是描述磁场源强弱的物理量。5.2磁路图5-2变压器及电动机中的磁路磁路就是磁通（磁感线）经过的闭合路径。5.3铁磁材料5.3.1铁磁物质的磁化

自然界的物质按导磁性能可以分为两大类：一类为铁磁材料，如铁、钢、镍、钴等，这类材料的导磁性能好；另一类为非铁磁材料，如铜、铝、纸、空气等，此类材料的导磁性能差。图5-3铁磁材料的磁化5.3铁磁材料图5-4超导体的抗磁性实验『情境链接』麦斯纳效应与磁悬浮列车超导体具有完全的抗磁性，若在临界温度以下把超导样品放入磁场中，使其处于超导状态，则在超导体表面会产生感应电流，电流在样品内部产生的磁场就会抵消原来的外磁场，使超导体内部的磁场为零，这种当金属变成超导体时磁力线自动排出金属体之外，而超导体内的磁感应强度为零的现象，称为麦斯纳效应（Meissnereffect）。5.3铁磁材料图5-5磁悬浮列车5.3.2磁化曲线

磁化曲线是铁磁物质在外磁场中被磁化时，其磁感应强度B随外磁场强度H的变化而变化的曲线，即为B?H曲线。5.3铁磁材料1.起始磁化曲线图5-6起始磁化曲线5.3铁磁材料图5-7磁滞回线2.磁滞回线5.3铁磁材料5.3.3铁磁材料的分类铁磁材料按其磁滞回线形状及其在工程上的用途一般分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料三类。图5-8不同材料的磁滞回线5.3铁磁材料图5-9涡流5.3.4涡流与趋肤效应

1.涡流5.4变压器5.4.1变压器的结构

变压器的结构由于它的使用场合、工作要求及制造等原因而有所不同，结构形式多种多样，但其基本结构都相类似，均由铁心和绕在铁心上的两个或多个匝数不等的线圈（绕组）组成。图5-12变压器的结构形式5.4变压器1.铁心

2.绕组

5.4.2变压器的工作原理

在一次绕组上接入交流电压u1时，便有电流i1通过，磁动势i1N1产生的磁通绝大部分通过铁心而闭合，从而在二次绕组中感应出电动势。图5-13变压器工作原理图5.4变压器1.电压变换

2.电流变换

3.阻抗变换图5-14变压器的阻抗变换5.4变压器三相变压器按照磁路的不同可分为两种：一种是三相变压器组，即由三台相同容量的单相变压器，按照一定的方式连接起来，如图5?15所示；另一种是三相心式变压器，它具有三个铁心柱，把三相绕组分别套在三个铁心柱上，如图5?16所示。图5-15三相变压器组5.4.3三相变压器5.4变压器图5-16三相心式变压器5.4变压器由于三相变压器在电流系统中的主要作用是传输电能，因而它的容量一般较大，为了改善散热条件，大、中容量电力变压器的铁芯和绕组浸入盛满变压器油的封闭油箱中。而且为了使变压器安全、可靠地运行，还设有储油柜、安全气道和气体继电器等附件。因此，三相电力变压器的外形结构有如图5-17所示。图5-17油浸式三相电力变压器的外形结构5.4变压器