磁路与铁心线圈电路91465实用教案

1、 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，同时还有磁路的问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论(lln)，才能对以上电工设备进行全面分析。 本章结合(jih)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。 磁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(gun x)以及磁和电的关系(gun x)。第1页/共79页第一页，共80页。第2页/共79页第二页，共80页。第3页/共79页第三页，共80页。第4页/共79页第四页，共80页。lH d第5页/共79页第五页，共80页。第6页/共79页第六页，共80页。第7页/共79页第

2、七页，共80页。第8页/共79页第八页，共80页。第9页/共79页第九页，共80页。第10页/共79页第十页，共80页。第11页/共79页第十一页，共80页。第12页/共79页第十二页，共80页。第13页/共79页第十三页，共80页。第14页/共79页第十四页，共80页。第15页/共79页第十五页，共80页。第16页/共79页第十六页，共80页。SlR mSl NIRFm SlR Sl EREI 第17页/共79页第十七页，共80页。第18页/共79页第十八页，共80页。 ,lH,lH2211第19页/共79页第十九页，共80页。 niiilHNI1第20页/共79页第二十页，共80页。第21

3、页/共79页第二十一页，共80页。第22页/共79页第二十二页，共80页。第23页/共79页第二十三页，共80页。第24页/共79页第二十四页，共80页。第25页/共79页第二十五页，共80页。(Ni)i （磁通势）第26页/共79页第二十六页，共80页。第27页/共79页第二十七页，共80页。t, sinm 第28页/共79页第二十八页，共80页。第29页/共79页第二十九页，共80页。第30页/共79页第三十页，共80页。第31页/共79页第三十一页，共80页。 变压器是一种常见(chn jin)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

4、流：电流互感器 在能量传输过程中，当输送(sh sn)功率P =UI cos 及负载功率因数cos 一定时：电能损耗小节省金属材料（经济）U I P = I RlI S第32页/共79页第三十二页，共80页。第33页/共79页第三十三页，共80页。第34页/共79页第三十四页，共80页。变压器的结构变压器的结构(jigu)第35页/共79页第三十五页，共80页。第36页/共79页第三十六页，共80页。第37页/共79页第三十七页，共80页。(1) 空载(kn zi)运行情况一次侧接交流电源，二次侧开路(kil)。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N dd11tNe i0 (

5、i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，铁心中主磁通 是由一次绕组磁通势产生的。第38页/共79页第三十八页，共80页。(2) 带负载(fzi)运行情况一次侧接交流电源，二次侧接负载(fzi)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心中主磁通 是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 第39页/共79页第三十九页，共80页。t, sinm 第40页/共79页第四十页，共80页。根据(gnj)KVL：变压器

6、一次侧等效电路如图 由于电阻 R1 和感抗(n kn) X1 (或漏磁通)较小,其两端的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计，则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧第41页/共79页第四十一页，共80页。结论：改变(gibin)匝数比，就能改变(gibin)输出电压。2U+1u+1e+1e+1N2N+第42页/共79页第四十二页，共80页。高压(goy)绕组：U2、 V2 、W2 : 尾端U1、 V1 、W1 : 首端低压绕组：u1、v1 、w1: 首端u2、v2 、w2: 尾端：高压绕组接法低压绕组接法:YY0/三相配电变压器: Y /动力供电系统（井下照明）: Y0/U1U2u1u2

7、V1V2v1v2W1W2w1w2第43页/共79页第四十三页，共80页。U131U1U+V2W3K31UKUU12 w1+v1u1第44页/共79页第四十四页，共80页。U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w1第45页/共79页第四十五页，共80页。m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u第46页/共79页第四十六页，共80页。一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。或2211NINI 结论(jiln)：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载(kn zi)磁势有载磁势第

8、47页/共79页第四十七页，共80页。22IUZ 11IUZ 结论： 变压器一次侧的等效(dn xio)阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +第48页/共79页第四十八页，共80页。：如图，交流信号源的电动势 E= 120V，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效电阻为RL=8 。要求: (1)当RL折算到原边的等效电阻 时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信号源+R0ERLI第49页/共79页第四十九页，共80页。0LRR （2）将负载直接(zh

9、ji)接到信号源上时，输出功率为：第50页/共79页第五十页，共80页。第51页/共79页第五十一页，共80页。第52页/共79页第五十二页，共80页。第53页/共79页第五十三页，共80页。 变压器额定容量(KVA)S:三相D:单相 第54页/共79页第五十四页，共80页。第55页/共79页第五十五页，共80页。N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量： 21PP 一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率： 变压器运行时的功率取决于负载的性质第56页/共79页第五十六页，共80页。2 U2I2U20I2N2 O第57页/共79页第五十七页，

10、共80页。第58页/共79页第五十八页，共80页。第59页/共79页第五十九页，共80页。第60页/共79页第六十页，共80页。 AXax Aax 同极性端用“”表示。增加+ 第61页/共79页第六十一页，共80页。联接(lin ji) 23 联接 13， 2 4ii当电源电压为220V时：220u+110u+电源电压为110V时：13241324 第62页/共79页第六十二页，共80页。i1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+第63页/共79页第六十三页，共80页。两个线圈中的磁通抵消原因：电流 很大11Rui 1111eRiu 感应电势0e1324 +u第64页/共79

11、页第六十四页，共80页。axAaAXUUU、测量： 若 说明 A 与 x 或 X 与 a 是同极性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+第65页/共79页第六十五页，共80页。Xx电流表+_A a+SAXax+_S2e+第66页/共79页第六十六页，共80页。ABP1u2u1i2iLR1N2N+第67页/共79页第六十七页，共80页。次侧出现高压。次侧出现高压。电压表被测电压(diny)=电压(diny)表读数 N1/N2VR N1（匝数多）保险丝 N2（匝数少）u（被测电压）第68页/共79页第六十八页，共80页。电流表被测电流(dinli)=电流(dinli)表读

12、数 N2/N1（被测电流）ARi1i2第69页/共79页第六十九页，共80页。第70页/共79页第七十页，共80页。第71页/共79页第七十一页，共80页。第72页/共79页第七十二页，共80页。O第73页/共79页第七十三页，共80页。第74页/共79页第七十四页，共80页。第75页/共79页第七十五页，共80页。M3 第76页/共79页第七十六页，共80页。第77页/共79页第七十七页，共80页。第78页/共79页第七十八页，共80页。感谢您的观看(gunkn)！第79页/共79页第七十九页，共80页。NoImage内容(nirng)总结在很多电工设备（像变压器、电机、电磁铁电工测量仪器等）中，