電工電子技術(shù)全套課件 新參賽課件 (2).ppt

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1、磁路與變壓器參賽選手：****第3章磁路與變壓器3.2交流鐵心線圈電路3.3變壓器(自學(xué)為主)3.1磁路3.1磁路iΦ+u－磁路：主磁通所經(jīng)過的閉合路徑。磁場(chǎng)的特性可用磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁導(dǎo)率等幾個(gè)物理量表示。一、磁通磁場(chǎng)中穿過某一截面積S的磁感應(yīng)線數(shù)，稱為通過該面積的磁通[量]?。磁感應(yīng)線上每一點(diǎn)的切線方向既為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。?的單位：伏?秒，通稱為韋[伯]Wb或麥克斯韋Mx1Wb＝108Mx3.1.1磁場(chǎng)的基本物理量如磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同，這樣的磁場(chǎng)則稱為均勻磁場(chǎng)。二、磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)方向相

2、垂直的單位面積上通過的磁通（磁力線），可表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向。B的單位：特[斯拉]（T）?的單位：韋伯矢量?＝BS磁力線的疏密程度，反映了該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。三、磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁場(chǎng)所用的物理量，其大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)磁率之比。H的單位：安／米?的單位：亨／米矢量?真空中的磁導(dǎo)率為常數(shù)四、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率?是一個(gè)用來表示磁場(chǎng)媒質(zhì)磁性和衡量物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量。?一般材料的磁導(dǎo)率?和真空磁導(dǎo)率?0的比值，稱為該物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率?r或磁性材料的磁性能一、高導(dǎo)磁性指磁性材料的磁導(dǎo)率很高，?r>>1，使其具有被強(qiáng)烈磁化的特性。

3、3.1.2磁性材料的磁性能高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性、非線性磁性物質(zhì)的磁化二、磁飽和性當(dāng)外磁場(chǎng)（或勵(lì)磁電流）增大到一定值時(shí)，磁性材料的全部磁疇的磁場(chǎng)方向都轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向一致，磁化磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BJ達(dá)到飽和值。磁化曲線注:當(dāng)有磁性物質(zhì)存在時(shí)B與H不成比例,Φ與I也不成比例。B，BHOmm三、磁滯性當(dāng)鐵心線圈中通有交變電流（大小和方向都變化）時(shí)，鐵心就受到交變磁化，電流變化時(shí)，B隨H而變化，當(dāng)H已減到零值時(shí)，但B未回到零，這種磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的性質(zhì)稱磁性物質(zhì)的磁滯性。磁滯回線剩磁：當(dāng)線圈中電流減到零（H＝0），鐵心

4、在磁化時(shí)所獲的磁性還未完全消失，這時(shí)鐵心中所保留的磁感應(yīng)強(qiáng)度稱為剩磁感應(yīng)強(qiáng)度BrBrBrHcH（I）B(φ)0BrHcH（I）B(φ)0BrHcH（I）B(φ)0鐵磁材料分類：軟磁材料（磁滯回線窄長(zhǎng)。常用做磁頭、磁心等）永磁材料（磁滯回線寬。常用做永久磁鐵）矩磁材料（磁滯回線接近矩形?？捎米鲇洃浽０才喹h(huán)路定律（全電流定律）：磁場(chǎng)中任何閉合回路磁場(chǎng)強(qiáng)度的線積分,等于通過這個(gè)閉合路徑內(nèi)電流的代數(shù)和。即3.1.3磁路及其分析I1I2I3電流方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負(fù)。在無分支的均勻磁路（磁路的材料和截

5、面積相同，各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等）中，安培環(huán)路定律可寫成：其中l(wèi)x＝2?x是半徑為x的圓周長(zhǎng)Hx是半徑x處的磁場(chǎng)強(qiáng)度F＝NI即線圈匝數(shù)與電流的乘積，稱磁通勢(shì)單位為安[培]（A）磁路的歐姆定律對(duì)于環(huán)形線圈磁路的歐姆定律說明F=NI為磁通勢(shì)Rm為磁阻l為磁路的平均長(zhǎng)度S為磁路的截面積磁路長(zhǎng)度L線圈匝數(shù)NI磁路和電路的比較（一）磁路電路磁通INR+_EI磁壓降磁通勢(shì)電動(dòng)勢(shì)電流電壓降U基本定律磁阻磁感應(yīng)強(qiáng)度安培環(huán)路定律磁路IN歐姆定律電阻電流強(qiáng)度克氏電壓定律克氏電流定律磁路與電路的比較(二)電路R+_EI一.電磁關(guān)系鐵心線圈的交流電路3.

6、2交流鐵心線圈電路ui（Ni）FFsees電路方程：一般情況下很小交流激勵(lì)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)二、交流磁路的分析：主磁通：漏磁通ui的感應(yīng)電勢(shì)和產(chǎn)生-+-++-假設(shè)則有效值ui交流磁路的特點(diǎn):當(dāng)外加電壓U、頻率f、線圈匝數(shù)N一定時(shí)，恒定。變壓器是變換各種交流電壓的電器。它是利用電磁感應(yīng)定律并通過磁路的耦合作用,把某一個(gè)數(shù)量級(jí)的交流電壓，變換成同頻率的另一個(gè)數(shù)量級(jí)的交流電壓的能量變換裝置。3.3變壓器S9-M-400/10配電變壓器變壓器的分類按用途分電力變壓器(輸配電用)儀用變壓器整流變壓器按相數(shù)分三相變壓器單相變壓器單相變壓器

7、+–+–一次繞組N1二次繞組N2鐵心變壓器的基本結(jié)構(gòu)一次、二次繞組互不相連，能量的傳遞靠磁耦合。變壓器符號(hào)：設(shè)變壓器空載運(yùn)行一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路。i0(i0N1)?空載時(shí)，鐵心中主磁通?是由一次繞組磁通勢(shì)產(chǎn)生的。??1+–+–?+–+–??1+–+–1.電壓變換3.3.1變壓器的工作原理結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。K為變比原、副邊電壓關(guān)系根據(jù)交流鐵心線圈電路的分析可得：時(shí)（變電壓）帶負(fù)載運(yùn)行情況一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)接負(fù)載。???1i1(i1N1)i2(i2N2)??2有載時(shí)，鐵心中主磁通?是由一次、二次繞組

8、磁通勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。+–+–i1i2+–e2??Z?+–???1??2+–e?2+–u22.電流變換+–

9、Z

10、+–+–+–由上式，若U1、f不變，則?m基本不變，近于常數(shù)?？蛰d磁勢(shì)：有載磁勢(shì)：=磁勢(shì)平衡式：一般情況下：I0?(2~3)%I1N很小可忽略?；蚪Y(jié)論：一次、二