[信息与通信]第10章磁路与变压器.pptVIP

第二节 10.2 变压器 3.3三相电压器 3.3三相电压器 （1）三相变压器Y/Y0联结 （2）三相变压器Y0/?联结 第10章习题解答 * * 第10章 磁路和变压器 10.1 磁路 10.3 三相变压器 10.2 单相变压器 10 磁路与变压器 本章介绍的基本物理量、基本定律以及磁性材料的磁性能。在此基础上重点讨论铁心线圈电路和变压器。 10.1 磁路 电动机、继电器、电磁铁及变压器等电器都是基于电磁耦合的原理工作的，我们已经学过了电路，现在再来研究磁路。 一、磁场的基本物理量 1.磁通φ 2.磁感应强度B 3.磁场强度H 4.导磁系数μ 10-1 一、磁场的基本物理量 垂直穿过某一面积S 的磁力线的总根数。韦伯wb 穿过单位面积的磁力线根数。特斯拉T wb/m2 磁场中某点的B 与该点的磁导率μ的比值。 1.磁通φ 2.磁感应强度B 3.磁场强度H 4.导磁系数μ 描述导磁能力大小的物理量。通常使用相对导磁系数 无量纲 真空导磁系数 10.1 磁路的基本概念和定律 安/米，A/m, A/cm 10-1 磁动势 10.1 磁路的基本概念和定律 二、磁路的基本定律 安培环路定律 磁路欧姆定律 与电路类似，磁路也有各种定律 安培环路定律 安培环路定律 安培环路定律 安培环路定律 安培环路定律 沿任一闭合路径，H 的线积分等于包围在这闭合路径内各电流的代数和 若磁场均匀则有 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 磁路欧姆定律 无分支磁路 平均长 l 线圈N 匝 I N 磁通Φ 导磁系 数μ 截面积S 根据 得 磁路欧姆定律 磁阻Rm 基尔霍夫定律 # 二、磁路的基本定律 安培环路定律 磁路欧姆定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 基尔霍夫定律 有分支磁路 I1 N1 I2 N2 φ1 φ2 φ3 1. 磁路的基尔霍夫磁通定律 在节点A 处 A φ 1+φ2 -φ3=0 2. 磁路的基尔霍夫磁压降定律 任一闭合回路中均有： 或 磁压降的代数和等于磁动势的代数和 I N H（I） B （ φ ） μ μ a b c B 铁磁材料 B-H，μ-H 曲线 从曲线上能明显看出，μ不是常数 导磁性 工程上利用它来使 磁通尽量地约束在有限的范围 内，提高电磁设备的利用率， 一般使用B-H 曲线的ab 段。 磁滞 B的变化滞后于H 的变化 如曲线的oa 段 o 磁饱和 当H 达到一定程度，B 不再随H 而增加，此为磁饱和。 如曲线的cs 段。 s 若对铁心线圈而言，磁饱和意为 当电流I 增加到一定程度，φ不再随之增加。 关于磁滞 祥看请点击 三、磁性材料的磁性能 几点说明： 磁阻Rm 的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。 很大，但不是常数，因此 也不是常数。所以磁 路欧姆定律不能用来进行定量计算，只用做定性分析。 通常磁路计算应用磁路基尔霍夫定律。 磁路和电路有相似之处，但却有本质的区别。 祥见教材P149 直流铁心线圈与直流电磁铁 一、直流铁心线圈 （磁路计算略） 二、直流电磁铁 1. 构成 铁心 铁心 线圈 线圈 衔铁 衔铁 2. 工作原理 通电的铁心线圈对衔铁会产生吸力 请看通电演示 3. 吸力 磁动势主要降在空气隙上 磁动势 电磁铁应用？ 直流电磁铁的特点 励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻R 决定的 2. 无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。 电流是恒定的，无感应电动势产生。 3. 吸合后电磁力比吸合前大得多，但励磁电流不变。 （因磁动势 NI 不变，磁阻Rm ↓→B ↑ ，所以吸力F↑） 电流恒定，无感应电动势产生。 无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心 3. 吸合后，励磁电流不变， F↑↑ 交流铁心线圈与交流电磁铁 一、交流铁心线圈的损耗 P = △PCU + △Ph + △Pe 总损耗 铜损 涡流损耗 铁损 磁滞损耗 铜损△PCU 线圈电阻上的损耗 △PCU =I 2R 磁滞损耗 其大小与铁心材料反复磁化后的磁滞回线面积成正比 涡流损耗 交变磁通穿过铁心时，铁心既导磁又导电 ，因铁心在交变磁通作用下产生感应电动势， 从而在垂直于磁通方向的铁心平面内产生旋涡状的感应电流，叫涡流。涡流在铁心内电阻上产生的损耗称涡流损耗。 减小涡流损耗的办法 增大涡流通路的电阻即用薄的材料叠成铁心 减小磁滞损耗的办法 铁心尽量