第6章 磁路与铁心线圈电路

第6章磁路与铁心线圈电路6.2交流铁心线圈电路6.3变压器6.4电磁铁

6.1磁路及其分析方法本章作业6.3.36.3.62.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义；3.掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用；4.了解三相电压的变换方法；本章要求：第6章磁路与铁心线圈电路1.了解磁路的基本定律，会分析计算交流铁心线圈电路；6.2

交流铁心线圈电路6.2.1电磁关系–+e–+e+–uNi（磁通势）主磁通：通过铁心闭合的磁通。漏磁通：经过空气或其它非导磁媒质闭合的磁通。线圈铁心i，铁心线圈的漏磁电感与i不是线性关系。6.2.2电压电流关系根据KVL:+––+–+eeuNi当u是正弦电压时：R设主磁通则有效值式中：Bm是铁心中磁感应强度的最大值，单位[T]；

S是铁心截面积，单位[m2]。6.2.3功率损耗交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。1.铜损(Pcu)在交流铁心线圈中,线圈电阻R上的功率损耗称铜损，用Pcu

表示。Pcu

=RI22.铁损(PFe)在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损，用PFe

表示。它与铁心内磁感应强度的最大值Bm的平方成正比。铁损由磁滞和涡流产生。+–ui（1）磁滞损耗（Ph）定义：由磁滞所产生的能量损耗。磁滞损耗的大小正比：与磁滞回线的面积S磁场交变的频率fOHB弊端：磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热。减少磁滞损耗的措施：选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心→硅钢(2)涡流损耗（Pe）涡流损耗:

由涡流所产生的功率损耗。涡流：交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。涡流损耗转化为热能，引起铁心发热。减少涡流损耗措施：提高铁心的电阻率→硅钢片铁心用彼此绝缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的截面内。铁心线圈交流电路的有功功率为：6.3

变压器变电压：电力系统

变阻抗：电子线路中的阻抗匹配变电流：电流互感器

变压器的主要功能有：6.3.1概述单相变压器+–+–Z变压器的结构变压器的磁路绕组：一次绕组二次绕组由高导磁硅钢片叠成厚0.35mm或0.5mm铁心变压器的电路一次绕组N1二次绕组N2铁心图形符号6.3.1

变压器的工作原理单相变压器+–+–Z一次绕组N1二次绕组N2铁心(1)空载运行情况1.电磁关系一次侧接交流电源，二次侧开路。+–+–+–+–+–1i0(i0N1)1空载时，铁心中主磁通是由一次绕组磁通势产生的。(2)带负载运行情况一次侧接交流电源，二次侧接负载。+–+–+–11i1(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合成的。2i2+–e2+–e2+–u2Z2.电压变换

主磁通按正弦规律变化，设为则(1)一次、二次侧主磁通感应电动势–––+++(2)一次、二次侧电压（匝比）K为变比3.电流变换结论：铁心中主磁通的最大值m在变压器空载和有载时基本是恒定的。当U1、f不变，则m基本不变，近于常数。空载：有载：+–Z2+–+–+–磁势平衡式：一般情况下：I0(2~3)%I1N很小可忽略。或结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。4.阻抗变换由图可知：结论：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K2倍。

+–+–+–解:例1:

如图，交流信号源的电动势E=120V，内阻R0=800，负载为扬声器，其等效电阻为RL=8。要求:（1）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？(2)当

时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率？R0+–+–RL信号源+–R0RL解:例1:

如图，交流信号源的电动势E=120V，内阻R0=800，负载为扬声器，其等效电阻为RL=8。要求:（1）