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类型第3章 磁路与变压器.ppt

  • 上传人:nacm35
  • 文档编号:6390523
  • 上传时间:2019-04-10
  • 格式:PPT
  • 页数:48
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    第3章 磁路与变压器.ppt
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    1、第3章磁路和变压器,3.1 磁路 3.2 变压器的工作原理 3.3 变压器的使用 3.4 特殊变压器简介,第 3 章 磁路与变压器,磁路:主磁通所经过的闭合路径。,3.1 磁路,3.1.1. 磁路的基本概念,线圈通入电流后,产生磁通,分主磁通和漏磁通。,3.1.2 磁路计算中的基本物理量,与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通(磁 力线),二、磁导率,:表征各种材料导磁能力的物理量,磁性材料的磁性能:,三、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。,一、安培环路定律(全电流律),3.1.3 磁路的基本定律,磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭

    2、合路径内电流的代数和。,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。,在无分支的均匀磁路(磁路的材料和截面积相同,各处的磁场强度相等)中,安培环路定律可写成:,磁路 长度L,线圈 匝数N,HL:称为磁压降。,总磁动势,在非均匀磁路(磁路的材料或截面积不同,或磁场强度不等)中,总磁动势等于各段磁压降之和。,例:,对于均匀磁路,二、磁路的欧姆律:,磁路和电路的比较(一),磁 路,电 路,磁通,I,N,R,+,_,E,I,磁压降,磁动势,U,基本定律,磁阻,磁感应 强度,安培环路 定律,磁 路,I,N,欧姆定律,电阻,电流 强度,克氏 电压定律,克氏 电流定律,磁路与电路的比较 (

    3、二),电 路,R,+,_,E,I,励磁电流:在磁路中用来产生磁通的电流,3.1.4 磁路的分析,I,U,一、直流磁路的分析,直流磁路的特点:,直流磁路和电路中的恒压源类似,(R 为线圈的电阻),电路方程:,一般情况下 很小,二、交流磁路的分析,假设,则,最大值,有效值,u,i,交流磁路的特点:,交流磁路中磁阻 对电流的影响,电磁铁吸合过程的分析:,在吸合过程中若外加电压不变, 则 基本不变。,i,u,(U不变,I不变),( I 随 Rm 变化),( U不变时,基本不变),直流磁路,交流磁路,磁路小结,(,随Rm变化),变压器功能:,3.2 变压器的工作原理,变压器应用举例,单相变压器,一、变压

    4、器的基本结构,工作过程:,1. 空载运行 原边接入电源,副边开路。,接上交流电源,二、变压器的工作原理,( 方向符合右手定则),结论:改变匝数比,就能改变输出电压。,K为变比,原、副边电压关系,根据交流磁路的分析 可得:,时,(变电压),2. 负载运行,Z,副边带负载后对磁路的 影响:在副边感应电压的 作用下,副边线圈中有了 电流 i2 。此电流在磁路中 也会产生磁通,从而影响原边电流 i1。但当外加电压、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 。带负载后磁动势的平衡关系为:,结论:原、副边电流与匝数成反比,由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小,可忽略 。即

    5、:,原、副边电流关系,(变电流),(变阻抗),原、副边阻抗关系,从原边等效:,结论:变压器原边的等效负载,为副边所带负载乘以变比的平方。,阻抗变换举例:扬声器上如何得到最大输出功率。,求:负载上得到的功率,解:(1)将负载直接接到信号源上,得到的输出功 率为:,(2)将负载通过变压器接到信号源上。,输出功率为:,结论:由此例可见加入变压器以后,输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件(信号源内、外阻抗差不多相等)。, 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。,3.3.1 变压器的铭牌数据(以单相变

    6、压器为例),3.3 变压器的使用,注意:变压器几个功率的关系,3.3.2 变压器的效率(),为防止涡流损失,铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。,3.3.3 变压器的外特性,副边输出电压和输出电流的关系。即:,U20:原边加额定电压、 副边开路时,副边的输 出电压。,当电流流入两个线圈(或流出)时,若产生的磁通方向相同,则两个流入端称为同极性端(同名端)。或者说,当铁芯中磁通变化(增大或减小)时,在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。,同极性端(同名端),3.3.4 变压器绕组极性及连接方法,电器使用时两种电压(220V/110V)的切换:,220V:联结 2 3,110V:联结

    7、1 3,2 4,线圈的接法,220V:联结 2 3,励磁,两种接法下线圈工作情况的分析,110V:联结 1 3,2 4,220V:联结 2 3,问题1:在110V 情况下,如果只用一个绕组(N),行不行?,答:不行(两绕组必须并绕),原边有两个相同绕组的电源变压器(220 / 110),使用中应注意的问题:,问题2:如果两绕组的极性端接错,结果如何?,结论:在极性不明确时,一定要先测定极性再通电。,答:有可能烧毁变压器,方法一:交流法,同极性端的测定方法,若 说明 A 与 a 或 X 与 x 为同极性端。,测量:,方法二:直流法,变压器设计中的一些概念(1),定铁芯窗口,定导线直径,在同样变比情况下,匝数多好,还是少好?,变压器设计中的一些概念(2),3.4.1 自耦变压器,3.4 特殊变压器简介,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。注意:原、副边千万不能对调使用,以防变压器损坏。因为N变小时,磁通增大,电流会迅速增加。,3.4.2 电压互感器 用低量程的电压表测高电压,被测电压=电压表读数 N1/N2,3.4.3 电流互感器 用低量程的电流表测大电流,被测电流=电流表读数 N2/N1,1. 副边不能开路,以防产生高电压; 2. 铁心、低压绕组的一端 接地,以防在绝缘损坏时,在副边出现过压。,使用注意事项:,

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