chapter磁路与铁心线圈电路ppt课件

1、 在很多电工设备像变压器、电机、电磁铁电在很多电工设备像变压器、电机、电磁铁电工丈量仪器等中，不仅有电路的问题，同时还有工丈量仪器等中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题。只需同时掌握了电路和磁路的根本实磁路的问题。只需同时掌握了电路和磁路的根本实际，才干对以上电工设备进展全面分析。际，才干对以上电工设备进展全面分析。 本章结合磁路和铁心线圈电路的分析，讨论变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任务原理，作为运用实例。压器和电磁铁的任务原理，作为运用实例。 磁路和电路往往是相关的，因此在这里要研讨磁路和电路往往是相关的，因此在这里要研讨磁路和电路的关系以及磁和电的关系。磁路

2、和电路的关系以及磁和电的关系。IlFB 方向：与方向：与B的方向一样的方向一样ldHIldHIl dB lINH 或或I3H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的单0r 0BB HH0 lNIH SB , H B b点以后：点以后：B添加很少，添加很少，到达饱和。到达饱和。NIlSlBHlcosHdlldH IldHdlmRF SlNI mRF SlR mSl NIRFm SlR Sl EREI nn2211lHlHlHNI niiilHNI1 ,lH,lH22111234nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1 A 5133004509000.NHl

3、I 0.26 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 Nu(Ni)i ddtNe tNedd 磁通势磁通势tiLdd 常常数数 iNLeeiR u )(ddetiLiR )()(EERIU )(jEIXRI t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m

4、 fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXRIU Fe2cosPRIUIP eu eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUXR0 2020Z11404220100cos.UIP 554220 IUZ0RIPRRR 25. 64100220022220X 6 . 5425. 655RXXX Z2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022 NlHImI S P = I Rl 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种

5、常见的电气设备，在电力系统和电子线路中运用广泛。子线路中运用广泛。变电压：电力变压器变电压：电力变压器 变阻抗：电子线路中阻抗匹配变压器变阻抗：电子线路中阻抗匹配变压器变电流：电流互感器变电流：电流互感器 在能量传输过程中，当保送功率在能量传输过程中，当保送功率P =UI cos 及及负载功率因数负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属资料经济节省金属资料经济U I 发电厂发电厂20kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压380 / 220V降压降压 10kV降压降压单相变压器单相变压器1u2u1i2i+ + +变压器的磁路变压器的磁路由高导磁硅钢片叠成

6、由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm或或0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1N1二次二次绕组绕组N2N2铁心铁心变压器的构造变压器的构造单相变压器单相变压器1u2u1i2i+ + +一次一次绕组绕组N1N1二次二次绕组绕组N2N2铁心铁心(1) 空载运转情况空载运转情况一次侧接交流电源，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是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。(2) 带负载运转情况带负载运转情况一

7、次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧接负载。二次侧接负载。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+e2+u2 dd2tiLe22 t)(tNtNemsindddd111tN cosm1 )90(sinm1tE1m144.4NfE 222111mmfNEE )90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 根据根据KVL：11111

8、11111jEXIRIEERIU 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 X1 (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 E1比较可忽略不计，比较可忽略不计，那么那么1E1R1I1U1 E+KNNEEUU 21212012m220224440Nf.EUU,I 结论：改动匝数比，就能改动输出电压。结论：改动匝数比，就能改动输出电压。222222222jUXIRIUERIE 22U+1u+1e+1e+1N2N+高压绕组：高压绕组：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端U1

9、、 V1 、W1 : 首首端端低压绕组：低压绕组：u1、v1 、w1: 首首端端u2、v2 、w2: 尾端尾端/y/Yy/Y 、高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2KUUUUUU 2P1P2P1P2133U131U1U+V1W1K31UKUU12 w1+v1u1KUUUUUU3332P1P2P1P21 U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w12222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u普通情况下：普通情况下：I0 (23)%I1N

10、很小可忽略。很小可忽略。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 102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势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 +108800L21 LRRNNK0LRR I1N2U2IR0+2NR

11、LE信号源信号源+R0ERLI W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP 2将负载直接接到信号源上时，输出功率为：将负载直接接到信号源上时，输出功率为：2cm 18901422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN19038036051192005112112012 .UU.NUUNNA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.

12、JId取取 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 高压绕组的额定电压高压绕组的额定电压(KV)N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cosIUPN222输出功率：输出功率： 变压器运转变压器运转时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质单相%UUU%U10020220 )(22IfU U2I2U20I2NOFeCu2212PPPPPP A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe2211

13、9724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 AXax Aax 同极性端用同极性端用“表示。表示。-+-+ NN1324 iu+ i 1324NN+u两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消电流电流 很大很大11Rui 感应电势感应电势0e 总磁通e0ueee联接联接 23 Nf.Um2444220 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 iuNN1324 Ni2220 Ni 1102

14、220110 ii+axAaAXUUU、丈量：丈量： 假设假设 阐明阐明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是同极性端是同极性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+.XxA a+_电流表电流表+S+e1+e2.i1i20ddaA21 tNei，为同名端，开关闭合时为同名端，开关闭合时、设设e2的实践方向与参考向相反，那么的实践方向与参考向相反，那么 为上为上“下下“电流表正偏电流表正偏KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+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由于：由于：i1N1+i2N2=i0N1较较小小而而 i1不变，在副边开路时，不变，在副边开路时，i2=0 ，那么，那么i0N1很大，很大，很大很大e2很高很高 ，产生高电压，产生高电压且磁路饱和，发热且磁路饱和