電工學課件第06章__磁路與鐵心線圈電路(6h)

1、下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出中國礦業(yè)大學研制中國礦業(yè)大學研制西南大學改編西南大學改編首頁下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 在很多電工設備（像變壓器、電機、電磁鐵電在很多電工設備（像變壓器、電機、電磁鐵電工測量儀器等）中，不僅有電路的問題，同時還有工測量儀器等）中，不僅有電路的問題，同時還有磁路的問題。磁路的問題。 磁路和電路往往是相關的，因此要研究磁路和磁路和電路往往是相關的，因此要研究磁路和電路的關系以及磁和電的關系。電路的關系以及磁和電的關系。

2、下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出lH d IlH dlINH 或或下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的單下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出0r 0BB HH0 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出第第14講結束講結束習題習題下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上

3、一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出lSlHlNI B IlH d下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出mRF SlNI mRF lSlHlNI B下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出SlR mSlNIRFmSlR SlEREI下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出S

4、lNI mRF 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出nn2211lHlHlHNI niiilHNI1 ,lH,lH2211下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 239

5、21510.l 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常常數(shù)數(shù) iNL下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出t, sin

6、m )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出eh2Fe2cosPPRIPRIUIP下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出eu 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 20200下一頁下一頁章目錄章

7、目錄返回返回上一頁上一頁退出退出11404220100cos.UIP 554220 IUZ0RIPRRR 25. 64100220022220X 6 . 5425. 655RXXX Z下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022 NlHIm下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出第第15講結束講結束習題習題第七版第七版6.1.3、6.1.4、 6.1.66.2.8、 6.2.9下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 變壓器是一種常見的電

8、氣設備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在在能量傳輸過程能量傳輸過程中，當輸送功率中，當輸送功率P =UI cos 及及負載功率因數(shù)負載功率因數(shù)cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U I P = I RlI S下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出儀器儀器36V降壓降壓 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓變電站變電站 10k

9、V降壓降壓降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出單相變壓器單相變壓器1u2u1i2i+變壓器的磁路變壓器的磁路由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出變壓器的外形變壓器的外形下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出單相變壓器單相變壓器1u2u1i2i+一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一

10、頁上一頁退出退出(1) 空載運行情況空載運行情況一次側一次側接交流電源，接交流電源，二次側二次側開路。開路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空載時，空載時，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 是是由由一次繞一次繞組磁通勢組磁通勢產生的。產生的。下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況一次側接交流電源，一次側接交流電源，二次側二次側。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1)

11、i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵心中有載時，鐵心中主磁通主磁通 是是由由一一次、二次繞組磁次、二次繞組磁通勢通勢共同產生的共同產生的合成磁通。合成磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE )90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側等效電路如圖變壓

12、器一次側等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩端其兩端的電壓也較小的電壓也較小,與主磁電動勢與主磁電動勢 E 比較可忽略不計，比較可忽略不計，則則1E1R1I1U1E+一次側一次側一次側一次側下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m220224440Nf.EUU,I 結論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上

13、一頁退出退出高壓繞組：高壓繞組：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端U1、 V1 、W1 : 首端首端低壓繞組：低壓繞組：u1、v1 、w1: 首端首端u2、v2 、w2: 尾端尾端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞組接法低壓繞組接法:YY0/三相配電變壓器三相配電變壓器: Y/動力供電系統(tǒng)（井下照明）動力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出KUUUUUU 2P1P2P1P2133U131U1U+V1W1K31UKUU12 w1+v1u1下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一

14、頁退出退出KUUUUUU3332P1P2P1P21 U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w1下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 結論：一次、二次側電流與匝數(shù)成反比。結論：一次、二次側電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21

15、011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結論：結論： 變壓器一次側的等效阻抗模，為二次變壓器一次側的等效阻抗模，為二次側所帶負載的阻抗模的側所帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出：108800L21 LRRNNK如圖，交流信號源的電動如圖，交流信號源的電動勢勢 E= 120V，內阻，內阻 R 0=800 ，負載為揚聲器，其等效電阻為負載為揚

16、聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: (1)當當RL折算到折算到原邊的等效電阻原邊的等效電阻 時，時，求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（出的功率；（2）當將負載直接）當將負載直接與信號源聯(lián)接時與信號源聯(lián)接時,信號源輸出多信號源輸出多大功率？大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信號源信號源+R0ERLI下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為：下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出2cm 1890

17、1422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出19038036051192005112112012 .UU.NUUNNA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.JId取取 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 變壓器額定容量變壓器額定容量(KVA)S:三相三相D:單相單相 下一

18、頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側輸入功率：一次側輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負載的決于負載的性質性質下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出FeCu2212PPPPPP 下一頁下一頁章目錄章目錄

19、返回返回上一頁上一頁退出退出A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 NNNNSSIUPcoscos3222電阻負載電阻負載,滿載輸出功率：滿載輸出功率： 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 AXax Aax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出聯(lián)接聯(lián)接 23

20、Nfm244.4220 聯(lián)接聯(lián)接 13， 2 4110i220iN44.4110fm當電源電壓為當電源電壓為220V時：時：220+110+電源電壓為電源電壓為110V時：時：NN1324NN1324 兩接法，兩接法，m不變，不變， 所以鐵芯磁路的設計相同所以鐵芯磁路的設計相同2110iNNi)(220NiNi)22110110下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出不行不行（繞組電流（繞組電流翻倍，可能翻倍，可能燒毀，兩繞燒毀，兩繞組必須并接）組必須并接）110i110uNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+*1324NN220i220UmNNi)(220

21、mNi110下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出兩個線圈中的磁通抵消兩個線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu 感應電勢感應電勢0e1324NNi +u下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出axAaAXUUU、測量：測量： 若若 說明說明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出Xx電流表電流表+_A a+SAXax+_S2e+下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 變壓器設計變壓器設計中

22、的一些概念中的一些概念(1)(1)11IUSN1U一定一定額定容量額定容量定鐵芯窗口定鐵芯窗口定導線直徑定導線直徑1I定定定定mN1UIS mfNU1144. 4 則則 （銅多、鐵少）（銅多、鐵少）mN則則 （銅少、鐵多）（銅少、鐵多）mN( , 一定時一定時, )SBBS下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出 在同樣變比情況下，匝數(shù)多好，還是少好？在同樣變比情況下，匝數(shù)多好，還是少好？mfNU1144. 4m（省銅）（省銅）N（費鐵）（費鐵）截面積截面積 S SB 變壓器設計變壓器設計中的一些概念中的一些概念(2)(2)下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出ABP

23、1u2u1i2iLR1N2N+KNNII11221 KNNUU2121 下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出電壓表電壓表被測電壓被測電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1/N2VR N1（匝數(shù)多（匝數(shù)多）保險絲保險絲 N2（匝數(shù)少（匝數(shù)少）u（被測電壓）（被測電壓）下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出電流表電流表被測電流被測電流=電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N2/N1（被測電流）（被測電流）ARi1i2下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出第第16講結束講結束習題習題第七版第七版6.3.7、6.3.9、 6.3.10、 6.3.126.4.4下一頁下一頁章目錄

24、章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出22111222NIWLIINI磁動勢主磁動勢主要降在空要降在空氣隙上氣隙上200001110000222BBHB SS（）磁動勢磁動勢鐵心鐵心線圈線圈銜鐵銜鐵下一頁下一頁章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁退出退出直流電磁鐵的特點直流電磁鐵的特點1. 勵磁電流是由勵磁線圈的外加電壓勵磁電流是由勵磁線圈的外加電壓U 和線圈電阻和線圈電阻R 決定的決定的RUI 2. 直流電磁鐵的磁通不變，無磁滯和渦流損耗，直流電磁鐵的磁通不變，無磁滯和渦流損耗， 鐵鐵 心可以使用整塊的軟鋼。心