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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,跳转到第一页,*,磁路概念、变压器工作原理,磁路与变压器,主要授课内容,第1章,菏攒搅盒幕佃碳船靡俊接幻行硅屡竟秧毒辙撅巡啡造谴蝎缔坟戒墩杨聪爆电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,磁路概念、变压器工作原理磁路与变压器主要授课内容第1章菏攒搅,1,第4章 磁路与变压器,4.1 铁芯线圈、磁路,4.2 变压器的基本结构和工作原理,4.3,三相电力变压器,4.4 特殊变压器,第1章,篱算俄纺阴篡过逮墅纠不蕾泼瓢摸苛鹿齐况窘绚盎钱邢示呼愤翻京奠海芋电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,第4章 磁路与变压器4.1 铁芯线圈、磁路4.2 变压器,2,4.1 铁芯线圈、磁路,实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。,第2页,恫虹敖闲昔煽胁厌裕美劈镇摇搁搪王逝可鸦疗圃版糙显厂僧恶渤骨印场锨电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,4.1 铁芯线圈、磁路 实际电路,3,1.磁路的基本概念,i,u,交流铁心线圈示意图,电路部分,磁路部分,电流通过N匝线圈产生的磁动势：,f=i N,f,在铁芯中激发按正弦规律变化，沿铁芯闭合的工作磁通,。,均匀,磁场中,磁通,等于磁感应强度,B,与垂直于磁场方向的面积,S,的乘积，单位是,韦伯,(Wb)。,1Wb=10,8,Mx,第2页,课吭密畜辐宛瀑何总习冯翁销卤速握旗曲掏增篷子泉笔肆碴茹肇枉卧盾焚电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,1.磁路的基本概念iu交流铁心线圈示意图电路部分磁路部分,4,磁导率,磁导率,表示物质的,导磁性能,，单位是亨/米(H/m)。,真空,的磁导率：,非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。,相对磁导率,r,：,物质磁导率与真空磁导率的比值。,第2页,未孤人拣栅伶编坦窄乡术痕豫建籍凌推俭阳涟靳没塌木淀湿尚尿仲琳吹抨电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,磁导率 磁导率表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m),5,非磁性,物质：,r,1,的物质，如铜、铝、橡胶、空,气、塑料等。,铁磁性,物质：,r,1,的物质，如铁、镍、钴、钢、,合金钢、坡莫合金等。,铁磁性物质,彼此之间的相对磁导率,差别很大。,如铸铁的,r,200400,；铸钢的,r,5002200,；硅钢的,r,700010000,；坡莫合金的,r,20000200000。,一个磁路中若有气隙存在，则,气隙,磁阻,铁芯,磁阻,。,物质根据,相对磁导率的不同,可分为两大类,第2页,泽挣淀佛对栋津痢裕致衡撤率赌岩土掸氓俞楚占密啦净搭冤裴业厢玲伸拜电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,非磁性物质：r1的物质，如铜、铝、橡胶、空,6,磁感应强度,B,和磁场强度,H,1.,磁感应强度,B,是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。B的大小与磁场周围介质的,磁导率,有关,；,2.,磁场强度,H,是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。,H,的大小与磁场周围介质的,磁导率,无关,。,磁路欧姆定律：,磁路欧姆定律可以用来,定性,的分析磁路的情况。,第2页,垫是锨臆迁锡殖细膏宿唾挽讲啡可颊钨抢漳瓦羹僻厂攻容锨辑嗽醉弛故汞电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,磁感应强度B和磁场强度H 1.磁感应强度B是表征磁场中某点,7,铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成了一个个天然的磁性区域,磁畴,。,2.铁磁材料的磁性能,铁磁材料内部的磁畴排列,杂乱无章,，,磁性相互抵消,，因此对外不显示磁性。,铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构,磁畴,。,磁畴是怎么形成的？,显然，磁畴是由分子电流产生的。,磁畴因受外磁场作用而顺着外磁场的方向发生归顺性重新排列，在内部形成一个很强的,附加磁场,。,（a）无外磁场情况,（b）有外磁场情况,第2页,籽敷脊侈糕嘲腺沏疹狗拙厄遇鸽贬姿售庄皂陋税磅巫宫殷稠煎忿坷啄苯纫电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向,8,磁滞回线中,H为零时B并不为零,的现象说明铁磁材料具有,剩磁性,。,B,H,0,c,b,a,起始磁化曲线,oa段是,线性段,ab段是,上升段,bc段是磁化曲线的,膝部,C点以后是,饱和段,起始磁化曲线反映了什么？,起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的,高导磁性,；,c点以后说明铁磁材料具有,磁饱和性,。,磁滞回线中,B的变化总是落后于H的变化,说明铁磁材料具有,磁滞性,；,铁磁材料反复磁化一周所构成的曲线称为,磁滞回线,。,起始磁化曲线和磁滞回线,第2页,染伺啥谍滓槛酶附忽将献呛雄秦绊畦哇争岗塑败宵酞髓鹃卸邱亭腿洽捎职电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,磁滞回线中H为零时B并不为零 的现象说明铁磁材料具有剩磁性。,9,铁心线圈中通过交变电流时，,H,的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过程中，,B,的变化总是滞后于,H,的变化，这种现象称为,磁滞性,；当H减为零时B并不为零。,磁导率可达10,2,10,4,，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。,B,不会随,H,的增强而无限增强，,H,增大到一定值时，,B,不能继续增强。,高导磁性,磁滞性和剩磁性,磁饱和性,：,铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。,第2页,轻宗攫捆塑楞傈拯牛瘴美捶邮苑麦搏棱恕竹旨磊愧畴笼侍皑害脊歧网瞻琼电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,10,涡流在铁芯中造成的热量损耗。,根据电流的热效应，涡流通过铁芯将使铁芯发热，严重时会造成设备烧损。,铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为,磁滞损耗,。,3.铁芯损耗,磁滞损耗,涡流损耗,在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为,涡流,。,涡流对电气设备有何影响？,为减小涡流损耗，常用硅钢片叠压制成电机电器的铁芯。,第2页,萍煎圾搬侈丑摘丢左渠尹蚜咳链矗痉百岭娩随吕佰稚酵禽铡琴仲蔓襟碾痞电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,涡流在铁芯中造成的热量损耗。根据,11,具有,磁导率极高、磁化后只有正、负两个饱和状态,特点的铁磁材料。矩磁材料,适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯,。,具有,磁导率不太高、但一经磁化、能保留很大的剩磁且不易去磁,特点的铁磁材料。硬磁材料,适用于制作各种人造磁体,。,具有,磁导率很高、易磁化、易去磁,特点的铁磁材料。软磁材料,适用于制作各种电机电器的铁心,。,4.铁磁材料的分类和用途,铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类,软磁材料,硬磁材料,矩磁材料,对交流铁芯而言，当外加电压有效值及电源频率不变时，主磁通的最大值,m,也将基本维持不变。,5.主磁通原理,第2页,藤冒惹犀粳祈己辰施瞻缺儿量献效材盼钒厂氖锄虏睹姜贯望舅砸琳图傻技电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,具有 磁导率极,12,由主磁通原理可知，发生机械故障时电源电压和电源频率并没有发生变化，因此磁路中的主磁通应基本维持不变。,例：,一个交流电磁铁，由于机械故障造成通电后不能吸合，结果把线圈烧坏，试分析原因。,分析,根据磁路欧姆定律：,由式可得：交流电磁铁由于卡住而不能吸合，,空气隙增大,造成磁路中的,磁阻大大增加,，而,主磁通又要维持不变,，因此电流,i,将大大增加,，结果使,线圈烧损,。,铁损包括磁滞损耗和涡流损耗,。铁损不仅造成能量损耗，还可造成电机、电器的铁芯发热，若,发热严重时,将造成,设备绝缘的永久性损坏,。,何谓铁损？铁损对电器有何影响？,第2页,蓄盎酒档整聋杆谢搀骸容兴负撼呵浆伙匈订糟蒜抵乎傲耶辱拧辈爸唱跌忠电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,由主磁通原理可知，发生机械故障时电源电压和电源频率,13,第2页,火依拭群癸叛值钧雏韧陈汕娠揭款罐晰江掐卸稗午采煞敲嫌珐著杆祟暴尤电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,第2页火依拭群癸叛值钧雏韧陈汕娠揭款罐晰江掐卸稗午采煞敲嫌珐,14,4.2 变压器的基本结构和工作原理,T,r,N,1,i,10,u,1,A,X,N,2,|,Z,L,|,u,20,S,a,x,x,由硅钢片叠压制成的变压器铁心磁路。,变压器一次侧绕组,（原边）,变压器二次侧绕组,（副边）,变压器图形符号,变压器,是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的,“静止”电气设备,。变压器在传递电能的过程中,频率不变,。,1.,变压器的基本结构,第2页,润微臃开蹬律囚降釜闸扁绵啄宅件各瘟当粟搅纵侩捎骄赐洒厄况卡毕己携电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,4.2 变压器的基本结构和工作原理TrN1i10u1A,15,2变压器的工作原理,（1）变压器的空载运行与变换电压作用,N,1,i,10,u,1,A,X,N,2,|,Z,L,|,u,20,S,a,x,x,变压器的,一次侧接电源,，,二次侧开路,，这种运行状态称为,空载,。,变压器空载时原边电流,i,10,很小,，在铁心磁路中产生按正弦规律变化的磁通,，当穿过两线圈时，分别感应电压：,变压器原、副边电压与感应电压的关系为：,变压器原、副边电压与感应电压的关系为：,其中,k,称为变压器的变比。显然：变压器,通过改变原、副边的匝数即可,变换电压,。,第2页,膊侯橱关窍侈听熄纵江姜癌妻脱酱旭砂袋逞熬颅框竞惺陷践颖贮侗荷枫姑电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,2变压器的工作原理（1）变压器的空载运行与变换电压作用N,16,（2）,变压器的负载运行与变换电流作用,变压器的,一次侧接电源,，,二次侧与负载接通,，这种运行状态称为,负载运行,。,变压器负载运行时由于副边电流存在的去磁作用，因此原边电流由,i,10,增大至,i,1,。原边磁动势增加的数值恰好等于二次侧负载所需要的磁动势。即,：,变压器在能量传递的过程中损耗甚小，因此：,因此：,其中1,/,k,称为变压器的变流比。显然：变压器,在改变电压的同时也改变了电流，即变压器还可以,变换电流,。,N,1,i,1,u,1,A,X,N,2,|,Z,L,|,u,2,S,a,x,i,2,第2页,酚矢桶咆呜泵尖彼糙邦炕熙址腺丘便佣泉莹气眨吨癣茹弊零狐霄舞恍盔镑电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器电工电子技术基础电子教案电工电子技术课件第4章磁路和变压器,（2）变压器的负载运行与变换电流作用 变压器,17,
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