磁路與鐵心線圈線路

1、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁lIFB 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 BH 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁lH d IlH dlINH 或或HI1I2I3下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁xHlHlHxxx 2d NII NIx2Hx IlH d下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁xxlNIx2NIH 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁H/m10470 0r 0BB HH0 下一頁下

2、一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁xxlNIH xxxlNIHB 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁lNIH SB , 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 當(dāng)鐵磁材料處于交變磁場中時（如變壓器鐵心），將當(dāng)鐵磁材料處于交變磁場中時（如變壓器鐵心），

3、將沿磁滯回線反復(fù)被磁化沿磁滯回線反復(fù)被磁化去磁去磁反向磁化反向磁化反向去磁，反向去磁，由于磁疇的存在，此過程要消耗能量，以熱的形式從鐵由于磁疇的存在，此過程要消耗能量，以熱的形式從鐵磁材料中釋出磁材料中釋出. .這種損耗稱為磁滯損耗，可以證明，磁滯這種損耗稱為磁滯損耗，可以證明，磁滯損耗與磁滯回線所圍面積成正比。損耗與磁滯回線所圍面積成正比。 當(dāng)初始態(tài)為當(dāng)初始態(tài)為H=B=OH=B=O的鐵磁材料，在峰值磁場強度的鐵磁材料，在峰值磁場強度H H由由弱到強的交變磁場作用下磁化，可以得到面積由小到弱到強的交變磁場作用下磁化，可以得到面積由小到大向外擴張的一組磁滯回線，如圖所示。大向外擴張的一組磁滯回線

4、，如圖所示。 這些磁滯回線頂點的連線稱為該鐵磁材料的基本磁這些磁滯回線頂點的連線稱為該鐵磁材料的基本磁化曲線。由此，可近似確定其磁導(dǎo)率化曲線。由此，可近似確定其磁導(dǎo)率 B/H B/H 因因B B與與H H是非線性關(guān)系，所以鐵磁材料的磁導(dǎo)率是非線性關(guān)系，所以鐵磁材料的磁導(dǎo)率 不是不是常數(shù)，而是隨常數(shù)，而是隨H H而變化，如圖所示。而變化，如圖所示。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 由于剩磁效應(yīng)，鐵磁材料的磁化過程是不可逆的。由于剩磁效應(yīng)，鐵磁材料的磁化過程是不可逆的。一定的磁場強度并不單值地確定鐵磁材料的磁感應(yīng)

5、強一定的磁場強度并不單值地確定鐵磁材料的磁感應(yīng)強度值。度值。 在相同的磁場強度下，待測試樣的磁疇，磁矩的在相同的磁場強度下，待測試樣的磁疇，磁矩的分布特征（即磁結(jié)構(gòu)）可能不同，與獲得該狀態(tài)前的分布特征（即磁結(jié)構(gòu)）可能不同，與獲得該狀態(tài)前的磁化歷史和獲得該狀態(tài)的方法有關(guān)。對于非飽和的磁磁化歷史和獲得該狀態(tài)的方法有關(guān)。對于非飽和的磁滯回線，當(dāng)磁場按滯回線，當(dāng)磁場按 （為測量中的最（為測量中的最大磁場）變化時，磁感應(yīng)強度的對應(yīng)變化大磁場）變化時，磁感應(yīng)強度的對應(yīng)變化為為 。一般地說，。一般地說， ，即磁滯回線不閉合。為了獲得閉合的磁滯回線，需要即磁滯回線不閉合。為了獲得閉合的磁滯回線，需要使磁場經(jīng)過

6、多次使磁場經(jīng)過多次 的反復(fù)變化，以的反復(fù)變化，以整理樣品內(nèi)部的磁疇取向，這種磁場多次反向的操作整理樣品內(nèi)部的磁疇取向，這種磁場多次反向的操作過程稱為過程稱為“磁鍛煉磁鍛煉”。mmmHHHmmmBBB mmmBBB mmmHHH下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁+NIfNSS下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁lSlHlNI B IlH d下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁mRF SlNI mRF 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁SlR mSl

7、NIRF mSlR SlEREI 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁磁路和電路的比較（一）磁路和電路的比較（一）磁磁路路電電路路磁通磁通I IN NR R+ +_ _E EI I磁壓降磁壓降HL磁動勢磁動勢INF 電動勢電動勢電流電流電壓降電壓降UEIU U下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁基本定律基本定律mRF 磁阻磁阻SlRm磁感應(yīng)磁感應(yīng)強度強度SB 安培環(huán)路安培環(huán)路定律定律HLNI0磁磁 路路I IN N歐姆定律歐姆定律電阻電阻電流電流強度強度克氏克氏電壓定律電壓定律克氏克氏電流定律電流定律0IUEREI lRSSIJ磁路與電路的比較磁路與

8、電路的比較 ( (二二) )電電 路路R R+ +_ _E EI I下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁nn2211lHlHlHNI niiilHNI1下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回

9、上一頁上一頁 A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁勵磁電流：勵磁電流：在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流在磁路中用來產(chǎn)生磁通的電流勵磁電流勵磁電流直流直流 - - 直流磁路直流磁路 交流交流 - - 交流磁路交流磁路磁路分析磁路分析直流磁路直流磁路交流磁路

10、交流磁路下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁RUI IU6.2.1 直流磁路的分析直流磁路的分析直流磁路的特點直流磁路的特點:直流磁路和電路中的恒壓源類似直流磁路和電路中的恒壓源類似直流電路中直流電路中REI E 固定固定I 隨隨 R 變化變化mR隨隨 變化變化 直流磁路中直流磁路中mRF F 固定固定 U一定一定I一定一定磁動勢磁動勢 F=IN 一定一定)(mRF 磁通和磁通成反比磁通和磁通成反比（線圈中沒有反電動勢）（線圈中沒有反電動勢）（R 為線圈的電阻）為線圈的電阻）下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁u(Ni)i ddtNe tNedd （

11、磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常常數(shù)數(shù) iNL6.2 .2交流磁路的分析交流磁路的分析交流激勵交流激勵 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU UE4.44fN4.44fNB S (V)mm)(jEIXIRU 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回

12、上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁Fe2cosPRIUIP 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁eu 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 20200下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁mNfU44.4uLeeimRIN m一定時磁動勢一定時磁動勢IN隨磁阻隨磁阻 的變化而變化。的變化而變化。mR當(dāng)外加電壓當(dāng)外加電壓U、頻率、頻率 f 與與線圈匝數(shù)線圈匝數(shù)N一定時，一定時， 便便確定下

13、來。根據(jù)磁路歐姆確定下來。根據(jù)磁路歐姆定律定律 ，當(dāng)，當(dāng) mu 交流磁路的特點交流磁路的特點:交流磁路和電路中的恒流源類似交流磁路和電路中的恒流源類似交流磁路中：交流磁路中：mRF 固定固定mRF隨隨 變化變化直流電路中：直流電路中：RIUS IS固定固定U 隨隨 R 變化變化下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁交流磁路中磁阻交流磁路中磁阻 對電流的影響對電流的影響mR電磁鐵吸合過程的分析：電磁鐵吸合過程的分析： 在吸合過程中若外加電壓在吸合過程中若外加電壓不變不變, 則則 基本不變?；静蛔儭umRmRIN 電磁鐵吸合前電磁鐵吸合前(氣隙大）氣隙大） 大大 起動電流大

14、起動電流大 電磁鐵吸合后電磁鐵吸合后(氣隙小）氣隙?。?小小 電流小電流小mR 如果氣隙中有異物卡住，電磁鐵長時間吸不上，線如果氣隙中有異物卡住，電磁鐵長時間吸不上，線圈中的電流一直很大，將會導(dǎo)致過熱，把線圈燒壞。圈中的電流一直很大，將會導(dǎo)致過熱，把線圈燒壞。 注意：注意：下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁RUI (U不變，不變，I不變）不變）mRIN mRIN ( I 隨隨 Rm 變化）變化）fNUm44. 4m（ U不變時，不變時， 基本不變基本不變）直流磁路直流磁路交流磁路交流磁路磁路磁路小結(jié)小結(jié)（隨隨Rm變化）變化）下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回

15、上一頁上一頁11404220100cos.UIP 554220 IUZ0R.IPRRR 25641002200X.RXXX 6 5425655Z22220下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022m NlHI下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。子線路中應(yīng)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

16、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 ： 在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率P =UI cos 及及負(fù)載功率因數(shù)負(fù)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下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電站 10kV降壓降壓降壓降壓下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上

17、一頁上一頁變壓器的磁路變壓器的磁路1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成由高導(dǎo)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總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁變變壓壓器器的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁油浸式變壓器刨面圖彩圖S9油浸式變壓器下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁干式變壓器干式變壓器-SC(B)10系列系列10kV30-2500kVA配電配電變壓器變壓器下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁S11-MR

18、-301000/10系列三相卷鐵心全密封配電變壓器系列三相卷鐵心全密封配電變壓器下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+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總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁(1) 空載運行情況空載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路。二次側(cè)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

19、主鐵心中主磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁(2) 帶負(fù)載運行情況帶負(fù)載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)二次側(cè)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵心中有載時，鐵心中主磁通主磁通 是是由一由一次、二次繞組磁次、二次繞組磁通勢共同產(chǎn)生的通勢共同產(chǎn)生的合成磁通。合成磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁

20、t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側(cè)等效電路變壓器一次側(cè)等效電路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，則則一次側(cè)一

21、次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)11eu 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m220224440Nf.EUU,I 結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁ABCXYZabczyx高壓繞組：高壓繞組：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低壓繞組：低壓繞組：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYY

22、Y、：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/下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211

23、NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁一般情況下：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(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁22IUZ 11IUZ ZKIU

24、KKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁：信號源信號源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+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(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負(fù)載為揚聲器，其等效電阻為負(fù)載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當(dāng)）當(dāng)RL折算折算到原邊的等效電阻到原邊的等效電阻時，變壓器的

25、匝數(shù)比和信號源時，變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)載）當(dāng)將負(fù)載直接與信號源聯(lián)接時直接與信號源聯(lián)接時,信號源信號源輸出多大功率？輸出多大功率？0LRR 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為：下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁型號：型號： S9-800/10 /0.4 SC9-1000/10 /0.4 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返

26、回返回上一頁上一頁N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側(cè)輸入功率：一次側(cè)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(fù)載的決于負(fù)載的性質(zhì)性質(zhì)下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 FeCu2212PPPPPP 輸出功率輸出功率輸入功率輸入功率下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁

27、U2|ZL |I2 = 2230.966= 224 A= 5.15 A I2kI1 =下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 A1605 . 022040440cos)1(22 UPnI日日A33. 516066002202N12N2121 IUUINNIA160A27.227220/50000/)2(2NN2N USI下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁W17600W250005 . 050000cos2 日日或或nPSPN 未未滿滿載載盞盞或或日日185440625440405 . 0500

28、00cos1 nPSnN 4405.0220/4027.227cos/2NN21 nUPIn 日日盞盞185440625 var30484.5)tg(arccos040440tg 日日日日nPnQQW3963230484500002222 QSPN盞盞熾熾日日5504044040396322 PnPPn下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 0033216 .9724002160010100211010021 2 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁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