06磁路及其分析方法.pptVIP

主磁感应电动势 设主磁通　　　　　　 则 幅值 有效值 分析可知： ?电源电压 分三个分量： ?由于线圈电阻 R 和感抗X?（或漏磁通??）较小，其电压降也较小，与主磁电动势相比可以忽略，故有 其中：Bm 铁心中磁感应强度的最大值，单位[T]； S 铁心截面积，单位[m2]。 电阻上的电压降； 平衡漏磁电动势的电压分量； 平衡主磁电动势的电压分量。 6.2.3 功率损耗 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。 一、铜损（?PCu） 在交流铁心线圈中, 线圈电阻R 上的功率损耗称铜损，用?PCu 表示。 ?PCu = RI2 其中：R 线圈电阻；I 线圈中通过的电流。 二、铁损（?PFe） 在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损，用?PFe 表示。 铁损由磁滞和涡流产生。 ? + – u i （1）磁滞损耗（?Ph） 由磁滞所产生的铁损称为磁滞损耗（?Ph） ? 磁滞损耗的大小： 交变磁化一周 在铁心的单位体积内所产生的磁滞损耗能量与磁滞回线所包围的面积成正比。 O H B ? ? ? ? 2 3 6 5 1 4 ? 磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热。 ?减少磁滞损耗措施：选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和电机中使用的硅钢等其磁滞损耗较低。 （2）涡流损耗（?Pe） 涡流损耗: 由涡流所产生的铁损。 涡流： 交变磁通在铁心内产生感应电动势和感应电流，其感应电流称为涡流。涡流在垂直于磁通的平面内环流。 ? 涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。 ?减少涡流损耗措施： 提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝缘的钢片叠成（如图），把涡流限制在较小的截面内。 ? ? 综合上述，铁心线圈交流电路的有功功率为： ?? 铁损几乎与铁心内磁感应强度的最大值Bm的平方成正比，因此 Bm不宜选的过大，一般取 0.8~1.2T。 6.2.4 交流铁心线圈的等效电路 用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈交流电路。 等效条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相位关系保持不变。 等效电路的求取 (1) 将实际铁心线圈的线圈电阻R、漏磁感抗X?分出，得到用理想铁心线圈表示的电路； ? + – – + u i R X? + + – – uR u? 实际铁心线圈电路 理想铁心线圈电路 线圈电阻 漏磁感抗 ? ?? + – – + – + e e? u i (2) 理想铁心线圈的等效电路 理想铁心线圈有能量的损耗和储放，用具有电阻R0和感抗X0串联的电路等效。其中：电阻R0是和铁心能量损耗(铁损)相应的等效电阻，感抗X0是和铁心能量储放相应的等效感抗。其参数为： + – – + u i R X? + + – – uR u? X0 R0 式中： ?PFe为铁损， QFe为铁心储放能量的无功功率。 故有： ? ?? + – – + – + e e? u 【例1】有一交流铁心线圈，电源电压 U= 220 V电路中电流 I=4 A，功率表读数P=100W，频率f=50Hz，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求:(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。 【解】 (1) (2) 铁心线圈的等效阻抗模为 等效电阻为 等效感抗为 【例2】 要绕制一个铁心线圈，已知电源电压 U= 220 V，频率 f=50Hz ，今量得铁心截面为30.2 cm2,铁心由硅钢片叠成，设叠片间隙系数为0.91 (一般取0.9~0.93)。（1）如取 Bm=1.2T，问线圈匝数应为多少? (2)如磁路平均长度为 60cm,问励磁电流应多大? 【解】 铁心的有效面积为 (1)线圈匝数为 (2)查磁化曲线图，Bｍ=1.2T时,Ｈｍ=700 Ａ/ｍ，则 6.3 变压器 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。 变电压：电力系统 变阻抗：电子线路中的阻抗匹配 变电流：电流互感器 变压器的主要功能有： 在能量传输过程中，当输送功率 及负载功率因数 一定时： （电能损耗小） 节省金属材料 （经济） 概述 电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下： 发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 仪器 36伏 降压 … 实验室 380 / 220伏 降压 变电站 1万伏 降压 降压 … 1. 结构 作用：构成磁路 绕组 原绕组(初级绕组、一次绕组） 副绕组