第3章-磁路和变压器 11

3-1第3章磁路与铁心线圈电路3.2交流铁心线圈电路3.3

变压器3.1

磁路及其分析方法3-2i磁路：磁通所经过的闭合路径。3-31、磁感应强度

B（磁通密度）单位：韦伯1Tesla=104高斯B

的单位：特斯拉（Tesla）3.1.1磁场的基本物理量表示磁场内某点的磁场强弱和方向磁通

:

磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积3.1磁路及其分析方法3-4安培环路定律（全电流定律）:磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分，等于通过这个闭合路径内电流的代数和。I1I2I3电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。2、磁场强度H

磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。：安/米3-53、磁导率：表征各种材料导磁能力的物理量（亨/米）真空的磁导率()为常数一般材料的磁导率和真空的磁导率之比相对磁导率，则称为磁性材料，则称为非磁性材料3-6总磁通势等于各段磁压降之和INF=NI：磁通势。Um=HL：磁压降。3.1.2磁路的分析方法根据安培环路定律3-7INSL注：磁性材料是非线性的Rm

：磁阻磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律3-8磁路和电路的比较磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U3-9交流激励线圈中产生感应电势iu+--+-+u→i→Φ→eΦδ→eδ假设：主磁通：漏磁通*3.2交流铁心线圈电路可忽略不计3-10电路方程：ui+--+-+

交流磁路的特点:当外加电压U、频率f

、线圈匝数N一定时，恒定。变压器铁心:硅钢片叠压而成。变压器绕组:高强度漆包线绕制而成。其它部件:油箱、冷却装置、保护装置等。铁心线圈构造壳式变压器心式变压器铁心线圈3.3变压器5-12S9-M-400/10配电变压器变压器的结构3-13铁芯原边绕组副边绕组1、变压器的工作原理变压器符号：i1u1+--+-++-+-N1N2i11i22i1u1+--+-++-+-N1N23-15i1u1+--+-++

-+-u2+-N1N2假设3-16空载:原边接入电源，副边开路。K为变比i1u1+--+-++-u2+-(1)原、副边电压关系N1N23-17i1励磁电流u1+--+-+当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变(2)原、副边电流关系N1N2+

-+-3-18(3)原、副边阻抗关系+–+–+–由图可知：3-19电流互感器(P117，特殊变压器)：

提高仪表量程。（被测电流）N1（匝数少）N2（匝数多）ARi1i2注意！1.副边不能断开，以防产生高电压；2.高压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。2、变压器的应用举例（1）电流变换举例：3-20（2）阻抗变换举例：RsRL信号电压的有效值U1=50V,信号内阻Rs=100负载为扬声器,RL=8求：两种情况下负载上得到的功率解:1.将负载直接接到信号源上2.将负载通过变压器接到信号源上。Rs3-223.变压器的外特性副边输出电压和输出电流的关系。即：U2I2U20U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，U2

变化不多）3-234.变压器的损耗为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。变压器的损耗包括两部分：铜损(ΔPCU)：绕组导线电阻所致。磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热，造成的损失。涡流损失：交变磁通在铁芯中产生的感应电流（涡流），造成的损失。铁损()：ΔPFE3-24

额定电压

变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。额定电流

变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。

额定容量

5.变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）（理想）SN

=

U1NI1N=

U2NI2N三相变压器单相变压器（理想）3-25容量

SN

输出功率

P2

输入功率

P1

输出功率

P2注意：变压器几个功率的关系容量：输出功率：输入功率：效率:3-26AXax••AXax••ii1••2AXaxii12AXax••同名端同名端6.变压器绕组的极性当电流流入两个线