第6章 磁路與鐵心線圈電路

第6章磁路與鐵心線圈電路6.2交流鐵心線圈電路6.3變壓器6.4電磁鐵

6.1磁路及其分析方法本章作業(yè)6.3.36.3.62.了解變壓器的基本結構、工作原理、運行特性和繞組的同極性端，理解變壓器額定值的意義；3.掌握變壓器電壓、電流和阻抗變換作用；4.了解三相電壓的變換方法；本章要求：第6章磁路與鐵心線圈電路1.了解磁路的基本定律，會分析計算交流鐵心線圈電路；6.2

交流鐵心線圈電路6.2.1電磁關系–+e–+e+–uNi（磁通勢）主磁通：通過鐵心閉合的磁通。漏磁通：經過空氣或其它非導磁媒質閉合的磁通。線圈鐵心i，鐵心線圈的漏磁電感與i不是線性關系。6.2.2電壓電流關系根據KVL:+––+–+eeuNi當u是正弦電壓時：R設主磁通則有效值式中：Bm是鐵心中磁感應強度的最大值，單位[T]；

S是鐵心截面積，單位[m2]。6.2.3功率損耗交流鐵心線圈的功率損耗主要有銅損和鐵損兩種。1.銅損(Pcu)在交流鐵心線圈中,線圈電阻R上的功率損耗稱銅損，用Pcu

表示。Pcu

=RI22.鐵損(PFe)在交流鐵心線圈中，處于交變磁通下的鐵心內的功率損耗稱鐵損，用PFe

表示。它與鐵心內磁感應強度的最大值Bm的平方成正比。鐵損由磁滯和渦流產生。+–ui（1）磁滯損耗（Ph）定義：由磁滯所產生的能量損耗。磁滯損耗的大小正比：與磁滯回線的面積S磁場交變的頻率fOHB弊端：磁滯損耗轉化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少磁滯損耗的措施：選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心→硅鋼(2)渦流損耗（Pe）渦流損耗:

由渦流所產生的功率損耗。渦流：交變磁通在鐵心內產生感應電動勢和電流，稱為渦流。渦流損耗轉化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少渦流損耗措施：提高鐵心的電阻率→硅鋼片鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內。鐵心線圈交流電路的有功功率為：6.3

變壓器變電壓：電力系統(tǒng)

變阻抗：電子線路中的阻抗匹配變電流：電流互感器

變壓器的主要功能有：6.3.1概述單相變壓器+–+–Z變壓器的結構變壓器的磁路繞組：一次繞組二次繞組由高導磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm鐵心變壓器的電路一次繞組N1二次繞組N2鐵心圖形符號6.3.1

變壓器的工作原理單相變壓器+–+–Z一次繞組N1二次繞組N2鐵心(1)空載運行情況1.電磁關系一次側接交流電源，二次側開路。+–+–+–+–+–1i0(i0N1)1空載時，鐵心中主磁通是由一次繞組磁通勢產生的。(2)帶負載運行情況一次側接交流電源，二次側接負載。+–+–+–11i1(i1N1)i1i2(i2N2)

2有載時，鐵心中主磁通是由一次、二次繞組磁通勢共同合成的。2i2+–e2+–e2+–u2Z2.電壓變換

主磁通按正弦規(guī)律變化，設為則(1)一次、二次側主磁通感應電動勢–––+++(2)一次、二次側電壓（匝比）K為變比3.電流變換結論：鐵心中主磁通的最大值m在變壓器空載和有載時基本是恒定的。當U1、f不變，則m基本不變，近于常數(shù)?？蛰d：有載：+–Z2+–+–+–磁勢平衡式：一般情況下：I0(2~3)%I1N很小可忽略?；蚪Y論：一次、二次側電流與匝數(shù)成反比。4.阻抗變換由圖可知：結論：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K2倍。

+–+–+–解:例1:

如圖，交流信號源的電動勢E=120V，內阻R0=800，負載為揚聲器，其等效電阻為RL=8。要求:（1）當將負載直接與信號源聯(lián)接時,信號源輸出多大功率？(2)當

時，求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率？R0+–+–RL信號源+–R0RL解:例1:

如圖，交流信號源的電動勢E=120V，內阻R0=800，負載為揚聲器，其等效電阻為RL=8。要求:（1）