铁磁材料的磁导率不是常数课件

电工基础1电工基础1项目6磁路与变压器2项目62任务一磁路与铁磁材料的认识3任务一3任务一

磁路与铁磁材料的认识1.磁感应强度一、磁路的基本物理量磁感应强度是用来描述磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度方向与产生磁场的电流方向之间满足右手螺旋定则。4任务一磁路与铁磁材料的认识1.磁感应强度一、磁路的基本物可用垂直于磁场的通电导体所受的力的大小来衡量特斯拉（简称特T）B在电磁单位制中用高斯（Gs），1T=104Gs。磁感应强度B大小单位：5磁场中通电导体的长度，单位米（m）导体中流过的电流，单位安（A）导体所受的磁场力的大小，单位牛（N）可用垂直于磁场的通电导体所受的力的大小来衡量在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于B的某一截面积S的乘积，称为通过该截面的磁通φ（也称为磁通量），即韦伯(Wb)在电磁单位制中用麦克斯韦(Mx)，1Wb=108Mx。2.磁通

磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通，故又称磁通密度，简称磁密。单位：6在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于B的某一截面积S的乘积，称表征磁场的另一个矢量物理量，它表示励磁电流I在空间产生的磁化力。3.磁场强度安培/米（A/m)单位：7表征磁场的另一个矢量物理量，它表示励磁电流I在空间产生的磁导率μ是表示介质导磁能力的物理量。真空的磁导率为μ0=4л×10-7H/m，是个常数。空气的磁导率与之接近。对非磁性材料，如铜、铝、纸张、空气等，其μr<1或μr≈1；而磁性材料，μr>>1。4.磁导率单位：磁介质中磁感应强度与磁场强度之比称磁导率或绝对磁导率。相对磁导率任意一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值，称为该物质的相对磁导率μr，即亨/米(H/m)8磁导率μ是表示介质导磁能力的物理量。真空的磁导率为μ0=4л常用磁性材料的磁导率材料名称铸铁硅钢片镍锌铁氧体锰锌铁氧体坡莫合金相对磁导率μr200～4007000～1000010～1000300～50002×104～2×1059常用磁性材料的磁导率材料名称铸铁硅钢片镍锌铁氧体锰锌铁氧体磁性材料主要是指钢、铁、镍、钴及其合金等材料，是制造电机、变压器和各种电器元件铁心的主要材料。从工程应用观点，磁性材料的磁性能可用磁化曲线及其磁饱和性、高导磁性、磁滞回线及其磁滞性来表征。任务一

磁路与铁磁材料的认识1.高导磁性二、铁磁材料性能磁性材料的磁导率很高，具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性。10磁性材料主要是指钢、铁、镍、钴及其合金等材料，是制造电机、变磁化曲线2.磁饱和性当铁心线圈的励磁电流I从零增大时，磁性材料被磁化力磁化产生磁感应强度B，B值随磁场强度H(由电流I引起)值变化曲线称为磁性材料的B—H磁化曲线。磁性物质磁场不随外磁场的增强而增强，称磁感应强度B达饱和值。11磁化曲线2.磁饱和性当铁心线圈的励磁电流I从零增大时，磁性材磁滞回线3.磁滞性当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁化，磁感应强度B随磁场强度H的变化。当H回到零值时，B还未回到零值。这种磁感应强度H滞后于磁场强度B变化的性质，称为磁性材料的磁滞性！表示B和H变化关系的闭合曲线称为磁滞回线！-HcHB0BrHc12磁滞回线3.磁滞性当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁滞回线3.磁滞性-HcHB0BrHc在铁心反复交变磁化的情况下，当H=0（即励磁电流i=0）时，铁心中保留的磁感应强度，称为剩磁感应强度Br。欲使剩磁消失，必须改变励磁电流方向，以得到反向的磁场强度。使B=0的H值，称为矫顽磁力Hc。13磁滞回线3.磁滞性-HcHB0BrHc在铁心反复交变磁化的情

根据磁性材料的磁滞回线，可将磁性材料分为三种类型：磁滞回线较窄，矫顽磁力较小，磁滞损耗较小。任务一

磁路与铁磁材料的认识1.软磁材料三、磁性物质的分类常用的材料有铸铁、硅钢、坡莫合金和软磁铁氧体等。一般用来制造电机、变压器及电器等的铁心等。14根据磁性材料的磁滞回线，可将磁性材料分为三种磁滞回线较宽，矫顽磁力较大，磁滞损耗较大。任务一

磁路与铁磁材料的认识2.硬磁材料三、磁性物质的分类常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。一般用来制造永久磁铁。15磁滞回线较宽，矫顽磁力较大，磁滞损耗较大。任务一磁路与铁磁滞回线接近矩形，剩磁大，矫顽磁力小，稳定性良好。矩磁材料去掉外磁场后，与饱和磁化时方向相同的剩磁能稳定地保持下去，所以具有记忆性。3.矩磁材料任务一

磁路与铁磁材料的认识三、磁性物质的分类在数字信息存储系统中，用作记忆元件和逻辑元件。常用的有：镁锰铁氧体及1J51型铁镍合金等。16磁滞回线接近矩形，剩磁大，矫顽磁力小，稳定性良好。矩磁材料去任务一

磁路与铁磁材料的认识1.磁滞损耗四、磁滞损耗和涡流损耗铁磁材料在交变磁场的作用下而反复磁化过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，因此引起损耗。这种损耗称为磁滞损耗。无外磁场情况有外磁场情况磁畴17任务一磁路与铁磁材料的认识1.磁滞损耗四、磁滞损耗和涡流涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。2.涡流损耗由涡流所产生的功率损耗。交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。涡流在垂直于磁通的平面内环流。涡流18涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。2.涡流损耗由涡流所产生的任务一

磁路与铁磁材料的认识1.安培环路定律（全电流定律）五、磁路定律在磁路中，磁场强度沿任一闭合路径

的线积分等于此闭合路径所包围的电流的代数和。若闭合回路上各点的磁场强度相等且其方向与闭合回路的切线方向一致。则F＝NI称为磁动势单位：安培（A）N为线圈的匝数，l为磁路的平均长度。19任务一磁路与铁磁材料的认识1.安培环路定律（全电流定律）磁路欧姆定律2.磁路欧姆定律设一段磁路长为l，磁路面积为S的环形线圈，磁力线均匀分布于横截面上，这时B、H与

之间的关系为根据安培环路定律得磁路的欧姆定律得：式中：Rm称为磁阻，是反映磁路对磁通Φ阻碍作用的物理量；

F称为磁动势，单位是安·匝，磁通Φ就是由F产生的。20磁路欧姆定律2.磁路欧姆定律设一段磁路长为l，磁路面积为S的2.磁路欧姆定律空气隙的磁导率

很小，而且是常数，所以空气隙中的磁阻很大，且磁阻是线性的。铁磁材料的磁导率不是常数，它随励磁电流而变，所以铁磁材料的磁阻是非线性的，但磁阻很小（很多情况可以忽略）。212.磁路欧姆定律空气隙的磁导率很小，而且是常数，所以空气隙任务一

磁路与铁磁材料的认识六、交流铁心线圈线圈又叫绕组，是由导线缠绕而成，缠绕一圈称为一匝。线圈的匝与匝之间彼此绝缘。线圈变压器、交流电动机及各种交流电器的铁芯线圈都通入交流电来励磁。由硅钢片叠压制成的铁心磁路。22任务一磁路与铁磁材料的认识六、交流铁心线圈线圈又叫绕组，六、交流铁心线圈iuφ在交流系统中，电压和磁通的波形非常接近于时间的正弦函数。式中：

Φm——为铁心磁通的幅值；

Bm——为磁密的幅值；

=2f——为角频率

，f为电源频率。假设线圈的横截面积为S

，铁心磁通

Φ正弦变化。23六、交流铁心线圈iuφ在交流系统中，电压和磁通的波形非常接近六、交流铁心线圈iuφ在

匝绕组中感应的电势为大多数情况下，线圈的电阻很小，漏磁通

较小，可以忽略不计，则：e电压的有效值：24六、交流铁心线圈iuφ在匝绕组中感应的电势为大多数情况下，六、交流铁心线圈iuφ即当铁芯线圈上加以正弦交流电压时，铁芯线圈中的磁通也是按正弦规律变化。在相位上，电压超前于磁通90°，在数值上，端电压有效值为e25六、交流铁心线圈iuφ即当铁芯线圈上加以正弦交流电压时，铁芯任务二

变压器26任务二变压器2627主要功能电压变换电流变换阻抗变换隔离稳压（磁饱和变压器）分类电压互感器电流互感器按用途分电力变压器(输配电用)仪用变压器整流变压器开关变压器电炉变压器任务二

变压器27主要功能电压变换电流变换阻抗变换隔离稳压（磁饱和变压器）28电源变压器环形变压器控制变压器整流变压器任务二

变压器28电源变压器环形变压器控制变压器整流变压器任务二变压器29三相干式变压器接触式调压器29三相干式变压器接触式调压器30连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端30连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相任务二

变压器一、变压器的基本结构尽管变压器的种类很多，而且用途、电压等级和容量又各不相同，但其基本结构是相同的。变压器主要是由两个或两个以上绕组（线圈）绕在一个公共铁心柱上，铁心和绕组组合成变压器的主体。31任务二变压器一、变压器的基本结构尽管变压器的种类很多，而一、变压器的基本结构铁心构成变压器的磁路。铁芯一般是由导磁性能较好的硅钢片叠制而成，硅钢片的表面涂有绝缘漆，为了减少涡流损耗，一般由0.35—0.55mm的表面绝缘的硅钢片交错叠压而成。任务二

变压器+–+–一次绕组(原边线圈)接电源闭合铁心二次绕组(副边线圈)接负载1.铁心32一、变压器的基本结构铁心构成变压器的磁路。铁芯一般是由导磁性2.绕组即变压器线圈，是变压器的电路，用绝缘导线绕制而成。一、变压器的基本结构任务二

变压器+–+–一次绕组(原边线圈)接电源闭合铁心二次绕组(副边线圈)接负载332.绕组即变压器线圈，是变压器的电路，用绝缘导线绕制而成。3.其它外壳、油箱、储油柜、防爆管、瓦斯报警器、高压绝缘管套以及继电保护装置343.其它外壳、油箱、储油柜、防爆管、瓦斯报警器、高压绝缘管（a）心式

（b）壳式基本结构形式35（a）心式符号36符号36二、变压器的工作原理+–交流电源+–负载i1

+–+–N1N21.电压变换作用37二、变压器的工作原理+–交流电源+–负载i1+–+–N+–交流电源+–负载+–+–N1N2k为变比(匝数比)改变匝数比，就能改变输出电压。结论若k>1，降压变压器；而k<1，升压变压器。

二、变压器的工作原理1.电压变换作用38+–交流电源+–负载+–+–N1N2k为变比(匝数比)改变有一台电压为220/36V的降压变压器，若变压器的一次侧绕组，N1=1100匝，试确定二次侧绕组匝数应是多少？由公式得例1:解39有一台电压为220/36V的降压变压器，若变压器的一次侧绕组+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理2.电流变换作用对于理想变压器，忽略内部损耗，一次侧的容量与二次侧的相等一次、二次侧电流与匝数成反比。结论40+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理2有一台电压为220/12V的降压变压器，当二次侧接12V、24W的纯电阻负载时，求变压器一次侧、二次侧的电流各为多少？二次侧电流变比一次侧电流例2:解41有一台电压为220/12V的降压变压器，当二次侧接12V、2+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理3.阻抗变换作用

变压器一次侧输入阻抗为实际二次侧负载阻抗的k2倍结论ZL负载侧阻抗：从电源端把整个变压器看成负载，则负载阻抗：42+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理3有一电压比为220/36V的降压变压器，如果次级接上10

的电阻，求变压器初级的输入阻抗。变比输入阻抗例3:解43有一电压比为220/36V的降压变压器，如果次级接上10任务二

变压器三、实际变压器的外特性与效率当一次侧电压U1和负载功率因数cos保持不变时，二次侧输出电压U2和输出电流I2的关系U2=f(I2)，称为变压器的外特性。cos>1（感性）U2I2U20I2Ncos

=1（阻性）Ocos<1（容性）外特性调整率表示副绕组输出电压U2随着输出电流I2的增加而下降的程度44任务二变压器三、实际变压器的外特性与效率当一次侧电压U任务二

变压器三、实际变压器的外特性与效率在额定功率时，变压器的输出功率P2和输入功率P1的比值，叫做变压器的效率。效率效率一般95%,负载为额定负载的(50~75)%时,最大。45任务二变压器三、实际变压器的外特性与效率在额定功率时，变变压器的损耗：铜损(PCu)：绕组导线电阻的损耗。与负载大小（正比于电流平方）有关。

铁损(PFe)：磁滞损耗：涡流损耗46变压器的损耗：铜损(PCu)：绕组导线电阻的损耗。与负四、变压器同名端判断任务二

变压器当电流从两个线圈的某一对端子流入时，若两线圈中产生的磁通是相互增强的，则这对端子就称为同名端。同名端••121’2’•121’2’用“•”、“*”、“△”表示。增加

同极性端和绕组的绕向有关。•47四、变压器同名端判断任务二变压器当电流从两个线圈的某一对同名端也可定义为，当一个变大的电流从第一个线圈的一端子流入时，在另一个线圈中的会感应电动势，则感应电势高的一端为第一个线圈电流流入端的同名端。••121’2’+–同名端判断48同名端也可定义为，当一个变大的电流从第一个线圈的一端子流入时实验方法测同名端21US＋S－2'1'U20U1－＋VR49实验方法测同名端21US＋S－2'1'U20U1－＋VR49测试注意点：（1）若变压器的高压绕组（即匝数较多的绕组）接电池，电表应选用最小量程，使指针摆动幅度较大，以利于观察；若变压器的低压绕组（即匝数较少的绕组）接电池，电压表应选用较大量程，以免损坏电表。（2）接通电源瞬间，指针会向某一个方向偏转，但断开电源时，由于自感作用，指针将向相反方向倒转。如果接通和断开电源的间隔时间太短，很可能只看到断开时指针的偏转方向，而把测量结果搞错。所以接通电源后要等几秒钟后再断开电源，也可以多测几次，以保证测量的准确。50测试注意点：（1）若变压器的高压绕组（即匝数较多的绕组）接电任务一

磁路与铁磁材料的认识1.自耦变压器五、特殊变压器原、副绕组共用同一个绕组的变压器称为自耦变压器。＋－N2N1u2u1＋－ZL51任务一磁路与铁磁材料的认识1.自耦变压器五、特殊变压器1.自耦变压器五、特殊变压器＋－N2N1u2u1＋－ZL使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。521.自耦变压器五、特殊变压器＋－N2N1u2u1＋－ZL使用2.仪用互感器互感器是电力系统中提供测量和保护用的重要设备，互感器可以把高电压改变成低电压，把大电流改变成小电流。五、特殊变压器53使测量仪表和继电器与高压装置在电气方面很好地隔离，保证工作人员的安全。使测量仪表标准化小型化，采用小截面的电缆进行远距离测量。当电路发生短路时，互感器使仪表和电流线圈不受冲击电流的影响。2.仪用互感器互感器是电力系统中提供测量和保护用的重要设备，2.仪用互感器作用：将大电流变换为小电流。电流互感器特点：电流互感器原绕组线径较粗，匝数很少，与被测电路负载串联；副绕组线径较细，匝数很多，与电流表及功率表、电度表、继电器的电流线圈串联。注意：五、特殊变压器副绕组电路不允许开路542.仪用互感器作用：将大电流变换为小电流。电流互感器特点：2.仪用互感器作用：将高电压变换成低电压。电压互感器特点：电压互感器的原绕组匝数很多，并联于待测电路两端；副绕组匝数较少，与电压表及电度表、功率表、继电器的电压线圈并联。注意：副绕组电路不允许短路五、特殊变压器552.仪用互感器作用：将高电压变换成低电压。电压互感器特点：3.电焊变压器电焊变压器是为焊接金属工件而设计的特殊变压器。特点：空载时应有足够的电弧引燃电压（一般为55～80V），以便引燃电弧；电弧产生后，电压应迅速下降，在额定焊接电流时，电压为30～40V；在短路时（焊条与工件接触），短路电流不能超过额定电流的1.5倍；具有良好的调节特性，能在大范围内调节焊接电流的大小，以适应不同规格的焊条和不同焊接工艺要求。五、特殊变压器563.电焊变压器电焊变压器是为焊接金属工件而设计的特殊变压器。作业57作业57END58END58电工基础59电工基础1项目6磁路与变压器60项目62任务一磁路与铁磁材料的认识61任务一3任务一

磁路与铁磁材料的认识1.磁感应强度一、磁路的基本物理量磁感应强度是用来描述磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度方向与产生磁场的电流方向之间满足右手螺旋定则。62任务一磁路与铁磁材料的认识1.磁感应强度一、磁路的基本物可用垂直于磁场的通电导体所受的力的大小来衡量特斯拉（简称特T）B在电磁单位制中用高斯（Gs），1T=104Gs。磁感应强度B大小单位：63磁场中通电导体的长度，单位米（m）导体中流过的电流，单位安（A）导体所受的磁场力的大小，单位牛（N）可用垂直于磁场的通电导体所受的力的大小来衡量在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于B的某一截面积S的乘积，称为通过该截面的磁通φ（也称为磁通量），即韦伯(Wb)在电磁单位制中用麦克斯韦(Mx)，1Wb=108Mx。2.磁通

磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通，故又称磁通密度，简称磁密。单位：64在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于B的某一截面积S的乘积，称表征磁场的另一个矢量物理量，它表示励磁电流I在空间产生的磁化力。3.磁场强度安培/米（A/m)单位：65表征磁场的另一个矢量物理量，它表示励磁电流I在空间产生的磁导率μ是表示介质导磁能力的物理量。真空的磁导率为μ0=4л×10-7H/m，是个常数。空气的磁导率与之接近。对非磁性材料，如铜、铝、纸张、空气等，其μr<1或μr≈1；而磁性材料，μr>>1。4.磁导率单位：磁介质中磁感应强度与磁场强度之比称磁导率或绝对磁导率。相对磁导率任意一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值，称为该物质的相对磁导率μr，即亨/米(H/m)66磁导率μ是表示介质导磁能力的物理量。真空的磁导率为μ0=4л常用磁性材料的磁导率材料名称铸铁硅钢片镍锌铁氧体锰锌铁氧体坡莫合金相对磁导率μr200～4007000～1000010～1000300～50002×104～2×10567常用磁性材料的磁导率材料名称铸铁硅钢片镍锌铁氧体锰锌铁氧体磁性材料主要是指钢、铁、镍、钴及其合金等材料，是制造电机、变压器和各种电器元件铁心的主要材料。从工程应用观点，磁性材料的磁性能可用磁化曲线及其磁饱和性、高导磁性、磁滞回线及其磁滞性来表征。任务一

磁路与铁磁材料的认识1.高导磁性二、铁磁材料性能磁性材料的磁导率很高，具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性。68磁性材料主要是指钢、铁、镍、钴及其合金等材料，是制造电机、变磁化曲线2.磁饱和性当铁心线圈的励磁电流I从零增大时，磁性材料被磁化力磁化产生磁感应强度B，B值随磁场强度H(由电流I引起)值变化曲线称为磁性材料的B—H磁化曲线。磁性物质磁场不随外磁场的增强而增强，称磁感应强度B达饱和值。69磁化曲线2.磁饱和性当铁心线圈的励磁电流I从零增大时，磁性材磁滞回线3.磁滞性当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁化，磁感应强度B随磁场强度H的变化。当H回到零值时，B还未回到零值。这种磁感应强度H滞后于磁场强度B变化的性质，称为磁性材料的磁滞性！表示B和H变化关系的闭合曲线称为磁滞回线！-HcHB0BrHc70磁滞回线3.磁滞性当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁滞回线3.磁滞性-HcHB0BrHc在铁心反复交变磁化的情况下，当H=0（即励磁电流i=0）时，铁心中保留的磁感应强度，称为剩磁感应强度Br。欲使剩磁消失，必须改变励磁电流方向，以得到反向的磁场强度。使B=0的H值，称为矫顽磁力Hc。71磁滞回线3.磁滞性-HcHB0BrHc在铁心反复交变磁化的情

根据磁性材料的磁滞回线，可将磁性材料分为三种类型：磁滞回线较窄，矫顽磁力较小，磁滞损耗较小。任务一

磁路与铁磁材料的认识1.软磁材料三、磁性物质的分类常用的材料有铸铁、硅钢、坡莫合金和软磁铁氧体等。一般用来制造电机、变压器及电器等的铁心等。72根据磁性材料的磁滞回线，可将磁性材料分为三种磁滞回线较宽，矫顽磁力较大，磁滞损耗较大。任务一

磁路与铁磁材料的认识2.硬磁材料三、磁性物质的分类常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等。一般用来制造永久磁铁。73磁滞回线较宽，矫顽磁力较大，磁滞损耗较大。任务一磁路与铁磁滞回线接近矩形，剩磁大，矫顽磁力小，稳定性良好。矩磁材料去掉外磁场后，与饱和磁化时方向相同的剩磁能稳定地保持下去，所以具有记忆性。3.矩磁材料任务一

磁路与铁磁材料的认识三、磁性物质的分类在数字信息存储系统中，用作记忆元件和逻辑元件。常用的有：镁锰铁氧体及1J51型铁镍合金等。74磁滞回线接近矩形，剩磁大，矫顽磁力小，稳定性良好。矩磁材料去任务一

磁路与铁磁材料的认识1.磁滞损耗四、磁滞损耗和涡流损耗铁磁材料在交变磁场的作用下而反复磁化过程中，磁畴之间不停地互相摩擦，消耗能量，因此引起损耗。这种损耗称为磁滞损耗。无外磁场情况有外磁场情况磁畴75任务一磁路与铁磁材料的认识1.磁滞损耗四、磁滞损耗和涡流涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。2.涡流损耗由涡流所产生的功率损耗。交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。涡流在垂直于磁通的平面内环流。涡流76涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。2.涡流损耗由涡流所产生的任务一

磁路与铁磁材料的认识1.安培环路定律（全电流定律）五、磁路定律在磁路中，磁场强度沿任一闭合路径

的线积分等于此闭合路径所包围的电流的代数和。若闭合回路上各点的磁场强度相等且其方向与闭合回路的切线方向一致。则F＝NI称为磁动势单位：安培（A）N为线圈的匝数，l为磁路的平均长度。77任务一磁路与铁磁材料的认识1.安培环路定律（全电流定律）磁路欧姆定律2.磁路欧姆定律设一段磁路长为l，磁路面积为S的环形线圈，磁力线均匀分布于横截面上，这时B、H与

之间的关系为根据安培环路定律得磁路的欧姆定律得：式中：Rm称为磁阻，是反映磁路对磁通Φ阻碍作用的物理量；

F称为磁动势，单位是安·匝，磁通Φ就是由F产生的。78磁路欧姆定律2.磁路欧姆定律设一段磁路长为l，磁路面积为S的2.磁路欧姆定律空气隙的磁导率

很小，而且是常数，所以空气隙中的磁阻很大，且磁阻是线性的。铁磁材料的磁导率不是常数，它随励磁电流而变，所以铁磁材料的磁阻是非线性的，但磁阻很小（很多情况可以忽略）。792.磁路欧姆定律空气隙的磁导率很小，而且是常数，所以空气隙任务一

磁路与铁磁材料的认识六、交流铁心线圈线圈又叫绕组，是由导线缠绕而成，缠绕一圈称为一匝。线圈的匝与匝之间彼此绝缘。线圈变压器、交流电动机及各种交流电器的铁芯线圈都通入交流电来励磁。由硅钢片叠压制成的铁心磁路。80任务一磁路与铁磁材料的认识六、交流铁心线圈线圈又叫绕组，六、交流铁心线圈iuφ在交流系统中，电压和磁通的波形非常接近于时间的正弦函数。式中：

Φm——为铁心磁通的幅值；

Bm——为磁密的幅值；

=2f——为角频率

，f为电源频率。假设线圈的横截面积为S

，铁心磁通

Φ正弦变化。81六、交流铁心线圈iuφ在交流系统中，电压和磁通的波形非常接近六、交流铁心线圈iuφ在

匝绕组中感应的电势为大多数情况下，线圈的电阻很小，漏磁通

较小，可以忽略不计，则：e电压的有效值：82六、交流铁心线圈iuφ在匝绕组中感应的电势为大多数情况下，六、交流铁心线圈iuφ即当铁芯线圈上加以正弦交流电压时，铁芯线圈中的磁通也是按正弦规律变化。在相位上，电压超前于磁通90°，在数值上，端电压有效值为e83六、交流铁心线圈iuφ即当铁芯线圈上加以正弦交流电压时，铁芯任务二

变压器84任务二变压器2685主要功能电压变换电流变换阻抗变换隔离稳压（磁饱和变压器）分类电压互感器电流互感器按用途分电力变压器(输配电用)仪用变压器整流变压器开关变压器电炉变压器任务二

变压器27主要功能电压变换电流变换阻抗变换隔离稳压（磁饱和变压器）86电源变压器环形变压器控制变压器整流变压器任务二

变压器28电源变压器环形变压器控制变压器整流变压器任务二变压器87三相干式变压器接触式调压器29三相干式变压器接触式调压器88连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端30连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相任务二

变压器一、变压器的基本结构尽管变压器的种类很多，而且用途、电压等级和容量又各不相同，但其基本结构是相同的。变压器主要是由两个或两个以上绕组（线圈）绕在一个公共铁心柱上，铁心和绕组组合成变压器的主体。89任务二变压器一、变压器的基本结构尽管变压器的种类很多，而一、变压器的基本结构铁心构成变压器的磁路。铁芯一般是由导磁性能较好的硅钢片叠制而成，硅钢片的表面涂有绝缘漆，为了减少涡流损耗，一般由0.35—0.55mm的表面绝缘的硅钢片交错叠压而成。任务二

变压器+–+–一次绕组(原边线圈)接电源闭合铁心二次绕组(副边线圈)接负载1.铁心90一、变压器的基本结构铁心构成变压器的磁路。铁芯一般是由导磁性2.绕组即变压器线圈，是变压器的电路，用绝缘导线绕制而成。一、变压器的基本结构任务二

变压器+–+–一次绕组(原边线圈)接电源闭合铁心二次绕组(副边线圈)接负载912.绕组即变压器线圈，是变压器的电路，用绝缘导线绕制而成。3.其它外壳、油箱、储油柜、防爆管、瓦斯报警器、高压绝缘管套以及继电保护装置923.其它外壳、油箱、储油柜、防爆管、瓦斯报警器、高压绝缘管（a）心式

（b）壳式基本结构形式93（a）心式符号94符号36二、变压器的工作原理+–交流电源+–负载i1

+–+–N1N21.电压变换作用95二、变压器的工作原理+–交流电源+–负载i1+–+–N+–交流电源+–负载+–+–N1N2k为变比(匝数比)改变匝数比，就能改变输出电压。结论若k>1，降压变压器；而k<1，升压变压器。

二、变压器的工作原理1.电压变换作用96+–交流电源+–负载+–+–N1N2k为变比(匝数比)改变有一台电压为220/36V的降压变压器，若变压器的一次侧绕组，N1=1100匝，试确定二次侧绕组匝数应是多少？由公式得例1:解97有一台电压为220/36V的降压变压器，若变压器的一次侧绕组+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理2.电流变换作用对于理想变压器，忽略内部损耗，一次侧的容量与二次侧的相等一次、二次侧电流与匝数成反比。结论98+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理2有一台电压为220/12V的降压变压器，当二次侧接12V、24W的纯电阻负载时，求变压器一次侧、二次侧的电流各为多少？二次侧电流变比一次侧电流例2:解99有一台电压为220/12V的降压变压器，当二次侧接12V、2+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理3.阻抗变换作用

变压器一次侧输入阻抗为实际二次侧负载阻抗的k2倍结论ZL负载侧阻抗：从电源端把整个变压器看成负载，则负载阻抗：100+–交流电源+–负载+–+–N1N2二、变压器的工作原理3有一电压比为220/36V的降压变压器，如果次级接上10

的电阻，求变压器初级的输入阻抗。变比输入阻抗例3:解101有一电压比为220/36V的降压变压器，如果次级接上10任务二

变压器三、实际变压器的外特性与效率当一次侧电压U1和负载功率因数cos保持不变时，二次侧输出电压U2和输出电流I2的关系U2=f(I2)，称为变压器的外特性。cos>1（感性）U2I2U20I2Ncos

=1（阻性）Ocos<1（容性）外特性调整率表示副绕组输出电压U2随着输出电流I2的增加而下降的程度102任务二变压器三、实际变压器的外特性与效率当一次侧电压U任务二

变压器三、实际变压器的外特性与效率在额定功率时，变压器的输出功率P2和输入功率P1的比值，叫做变压器的效率。效率效率一般95%,负载为额定负载的(50~75)%时,最大。103任务二变压器三、实际变压器的外特性与效率在额定功率时，变变压器的损耗：铜损(PCu)：绕组导线电阻的损耗。与负载大小（正比于电流平方）有关。

铁损(PFe)：磁滞损耗：涡流损耗104变压器的损耗：铜损(PCu)：绕组导线电阻的损耗。与负四、变压器同名端判断任务二

变压器当电流从两个线圈的某一对端子流入时，若两线圈中产生的磁通是相互增强的，则这对端子就称为同名端。同名端••121’2’•121’2’用“•”、“*”、