《电工学少学时第五章》.pptVIP

电工学少学时第五章;5.1 磁路;5.1 磁路;2、磁通;真空的磁导率为常数，用? 0表示，有：;5. 2 物质的磁性能;2. 磁性物质;5.2.1磁性材料的磁性能; 在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心。铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。;　　磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。; B-H 磁化曲线的特征： Oa段：B 与H几乎成正比地增加； ab段： B 的增加缓慢下来； b点以后：B增加很少，达到饱和。;3 磁滞性;按磁性物质的磁性能，磁性材料分为三种类型： (1)软磁材料 具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等。 (2)永磁材料 具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。一般用来制造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。 (3)矩磁材料 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，稳定性良好。在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等。;式中：F=NI 为磁通势，由其产生磁通； Rm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用； l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。;1. 磁路分析的特点;5.2 电磁铁;5.2 电 磁 铁;一、直流电磁铁 ;一、直流电磁铁 ;二、交流电磁铁;2、电压电流关系;设主磁通　　　　　　 根据电磁感应定律;U =－E ;3、功率损耗;（1）磁滞损耗（?Ph）;(2)涡流损耗（?Pe）;(1) ? 变化 → f 变化 电磁吸力用平均值衡量。 ?m 不变 → Fm 不变。 (2) 衔铁吸合后→磁阻? 起动电流 ?? 工作电流。 ; (1) 交流电磁铁的吸力在零与最大值之间脉动。衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触点容易损坏。为了消除这种现象，在磁极的部分端面上套一个分磁环（或称短路环），工作时，在分磁环中产生感应电流，其阻碍磁通的变化，在磁极端面两部分中的磁通 ?1 和 ?2 之间产生相位差，因而两部分的吸力不同时为零，实现消除振动和???音，如图所示；而直流电磁铁吸力恒定不变；; (4) 直流电磁铁的励磁电流仅与线圈电阻有关，在吸合过程中，励磁电流不变。;应用实例 图示为应用电磁铁实现制动机床或起重机电动机的基本结构，其中电动机和制动轮同轴。原理如下：;例5.2.1;单相变压器;(1) 空载运行情况;(2) 带负载运行情况;2. 电压变换（设加正弦交流电压）;根据KVL：;（匝比）;※ 一般取高压绕组的电压与低压绕组的电 压之比，;（3）、变压器的外特性; [例5.3.1] 某单相变压器的额定电压为 10 000/230 V 接在 10 000 V 的交流电源上向一电感性负载供电，电压 调整率为 0.03，求变压器的电压比、空载和满载时的二 次电压。 ;3. 电流变换;一般情况下：; U2 |ZL |;4. 阻抗变换; 一只电阻为 8Ω的扬声器（喇叭），需要 把电阻提高到 800Ω才可以接入半导体收音机的输 出端。问：应该利用电压比为多大的变压器才能 实现这一阻抗匹配。 解：;(1) 变压器的匝数比应为：;信号源的输出功率：;5 变压器的功率关系;不变损耗; 一变压器容量为10kV·A，铁耗为300W， 满载时的铜耗为400W。求该变压器在满载时向 功率因数为 0.8 的负载供电时输入和输出的有功 功率及效率。 解：;5.4 变压器的基本结构;1. 按相数分类 三相变压器、单相变压器。 2. 按每相绕组的个数分类 双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器。 3. 按结构分类 心式变压器、壳式变压器。 3. 按冷却方式分类 干式变压器、油浸式变压器。; 心式变压器 ; S9 型 10 kV 三相油浸配电变压器 ; 树脂浇注干式变压器 ;(2) 三相绕组的联结方式： GB: Y,yn Y,d YN,d Y,y YN,y;5.5 三相变压器;2. 三相心式变压器 ;三相电压的变换;（1）三相变压器Y/yn联结;（2）三相变压器Y/?联结;1） 变压器的型号;额定值; ? 额定容量 SN