磁路与铁心线圈电路91940PPT学习教案

1、会计学1磁路与铁心线圈电路磁路与铁心线圈电路91940第1页/共84页 在很多电工设备（像变压器、电机、电磁铁在很多电工设备（像变压器、电机、电磁铁电工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时电工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的还有磁路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论，才能对以上电工设备进行全面分析。基本理论，才能对以上电工设备进行全面分析。 本章结合磁路和铁心线圈电路的分析，讨论本章结合磁路和铁心线圈电路的分析，讨论变压器和电磁铁的工作原理，作为应用实例。变压器和电磁铁的工作原理，作为应用实例。 磁路和电路往往是相关的，因此在这里要研磁

2、路和电路往往是相关的，因此在这里要研究磁路和电路的关系以及磁和电的关系。究磁路和电路的关系以及磁和电的关系。第2页/共84页第3页/共84页 FB 第4页/共84页第5页/共84页lH dlINH 或或第6页/共84页H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的单第7页/共84页0r 0BB HH0 第8页/共84页第9页/共84页第10页/共84页第11页/共84页第12页/共84页第13页/共84页第14页/共84页第15页/共84页lSlHlNI B IlH d第16页/共84页mRF SlNI mRF 第17页/共84页SlR mSl NIRFm SlR Sl EREI

3、第18页/共84页第19页/共84页 niiilHNI1 ,lH,lH2211第20页/共84页nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1第21页/共84页 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 第22页/共84页第23页/共84页 A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l 第24页/共84页A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ第25页/

4、共84页第26页/共84页u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通势）（磁通势）tiLdd 常数常数 iNL第27页/共84页eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 第28页/共84页t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 第29页/共84页第30页/共84页第31页/共84页Fe2cosPRIUIP 第32页/共84页eu 第33页/共84页eu 2Fe0IPR 2Fe0I

5、QX IUIUXRZ 20200第34页/共84页11404220100cos.UIP 554220 IUZ0RIPRRR 25. 64100220022220X 6 . 5425. 655RXXX Z第35页/共84页2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022 NlHIm第36页/共84页 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和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。电子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电

6、流：电流互感器电流互感器 ： 在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及负载功率因数及负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S第37页/共84页第38页/共84页第39页/共84页第40页/共84页第41页/共84页第42页/共84页一次侧接交流电源一次侧接交流电源，二次侧开路。，二次侧开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通

7、是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。第43页/共84页一次侧接交流电源一次侧接交流电源，二次侧，二次侧。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次绕组磁通势共绕组磁通势共同产生的合成同产生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 第44页/共84页t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE )9

8、0t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 第45页/共84页根据根据KVL：1111111111jEIXIREEIRU 变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图1m1111444Nf.EUEU 由于电阻由于电阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧一次侧一次侧第46页/共84页KNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m220224440Nf.EUU,I 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，

9、就能改变输出电压。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+第47页/共84页高压绕组：高压绕组：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端U1、 V1 、W1 : 首端首端低压绕组：低压绕组：u1、v1 、w1: 首首端端u2、v2 、w2: 尾端尾端/000YYYYYYYY、：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法:YY0/三相配电变压器三相配电变压器: Y /动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y0/U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2第48页/共84页KUUUUUU 2P1P2P1P2133U131U1U+V2W3K31

10、UKUU12 w1+v1u1第49页/共84页KUUUUUU3332P1P2P1P21 U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w1第50页/共84页2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u第51页/共84页一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 22Ni10

11、2211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势第52页/共84页22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +第53页/共84页：108800L21 LRRNNK如图，交流信号源的电如图，交流信号源的电动势动势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效负载为扬声器，其等效电阻为电阻为RL=8 。要求。要求: (1)当当RL折算到原边的等效电阻折算到原边的等效电阻

12、时，求变压器的匝数比和信时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（号源输出的功率；（2）当将）当将负载直接与信号源联接时负载直接与信号源联接时,信信号源输出多大功率？号源输出多大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信号源信号源+R0ERLI第54页/共84页 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：第55页/共84页2cm 18901422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN第56页/共84页19038036051192005112112012 .UU.NUUN

13、NA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 第57页/共84页 mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.JId取取 第58页/共84页 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 第59页/共84页第60页/共84页N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负

14、载的性质性质第61页/共84页122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O第62页/共84页FeCu2212PPPPPP 第63页/共84页A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 第64页/共84页0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 第65页/共84页 AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 第66页/共84页联接联接 23 Nf.Um2444220

15、联接联接 13， 2 4ii Nf.U444110m 当电源电压为当电源电压为220V时：时：220u+110u+电源电压为电源电压为110V时：时：NN1324NN1324 第67页/共84页不行（两绕组必须并接）不行（两绕组必须并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+第68页/共84页两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：电流电流 很大很大11Rui 1111eRiu 感应电势感应电势0e1324NNi +u第69页/共84页axAaAXUUU、测量：测量： 若若 说明说明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是是同极性端同极性端.axAXAaU

16、UU axAXAaUUU VaAXxVAXu+第70页/共84页Xx电流表电流表+_A a+SAXax+_S2e+第71页/共84页KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+第72页/共84页电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少（匝数少）u（被测电压）（被测电压）第73页/共84页电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i2第74页/共84页第75页/共84页第76页/共84页 N8100207SBF 第77页/共84页tsinm0 BB tFFtF