第四章_磁路1课件.ppt

【例4.1】匀强磁场的磁感应强度为0.5T，介质是空气，求磁场强度。 解：磁场强度为 通过实验测定几种常见材料的相对磁导率 【例4.2】图4-2所示为一圆环铁心磁路。其截面S=0.06 m2 ，磁感应强度B=0.5T，线圈匝数N=为350匝，电流I=1.2A。求：磁动势和磁通。  （1）磁滞损耗（?Ph） 由磁滞所产生的铁损称为磁滞损耗（?Ph） ? 磁滞损耗的大小： 交变磁化一周在铁心的单位体积内所产生的磁滞损耗能量与磁滞回线所包围的面积成正比。 O H B ? ? ? ? 2 3 6 5 1 4 ? 磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热。 ?减少磁滞损耗措施：选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和电机中使用的硅钢等其磁滞损耗较低。 （2）涡流损耗（?Pe） 涡流损耗: 由涡流所产生的铁损。 涡流： 交变磁通在铁心内产生感应电动势和感应电流，其感应电流称为涡流。涡流在垂直与磁通的平面内环流。 ? 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。铁心用彼此绝缘的钢片叠成（如图），把涡流限制在较小的截面内。 ? ? 综合上述，铁心线圈交流电路的有功功率为： 4、交流铁心线圈的等效电路 用一个不含铁心的交流电路来等效替代铁心线圈交流电路。 等效条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相位关系保持不变。 等效电路的求取 (1) 将实际铁心线圈的线圈电阻R、漏磁感抗X?分出，得到用理想铁心线圈表示的电路； ? + – – + u i R X? + + – – uR u? 实际铁心线圈电路 理想铁心线圈电路 线圈电阻 漏磁感抗 ? ?? + – – + – + e e? u i (2) 理想铁心线圈的等效电路 理想铁心线圈有能量的损耗和储放，用具有电阻R0和感抗X0串联的电路等效。其中：电阻R0是和铁心能量损耗(铁损)相应的等效电阻，感抗X0是和铁心能量储放相应的等效感抗。其参数为： + – – + u i R X? + + – – uR u? X0 R0 式中： ?PFe为铁损， QFe为铁心储放能量的无功功率。 故有： ? ?? + – – + – + e e? u 二、电磁铁 1、概述 电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。当电源断开时电磁铁的磁性消失，衔铁或其它零件即被释放。电磁铁衔铁的动作可使其它机械装置发生联动。 根据使用电源类型分为： 直流电磁铁：用直流电源励磁； 交流电磁铁：用交流电源励磁。 2、基本结构 电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成，常见的结构如图所示。 铁心 衔铁 衔铁 有时是机械零件 、工件充当衔铁 F F F F 线圈 线圈 衔铁 铁心 线圈 铁心 4.3 变压器 变压器是一种常见的电气设备，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 变电流：电流互感器 变压器的主要功能有： 在能量传输过程中，当输送功率 及负载功率因数 一定时： （电能损耗小） 节省金属材料 （经济） 电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下： 发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 仪器 36伏 降压 … 实验室 380 / 220伏 降压 变电站 1万伏 降压 降压 … 1. 结构 一、变压器的结构 单相变压器 N1 作用：构成磁路 绕组 原绕组(初级绕组、一次绕组） 副绕组(次级绕组、二次绕组） 由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 铁芯 作用：构成电路 + – + – 副绕组 N2 铁心 原绕组 变压器的结构 2.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 按相数分 三相变压器 单相变压器 按制造方式 壳式 心式 按冷却方式 空气自冷式 油浸自冷式 二、变压器的工作原理 原、副绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合 变压器符号 + – + – 1）.电磁关系 原边接交流电 源,副边开路。 1、空载运行 + – + – + – + – + – ??1 ? i0 ( i0N1) ? ??1 空载时，铁心中主磁通?是由原绕组磁势产生的。 有效值: 同 理： 主磁通按正弦规律变化，设为　　　　　　 则 2) 原、副边主磁通感应电动势 由于电阻 R1 和感抗 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 （匝比） K为变比 结论：改变匝数比，就能