電工電子技術(shù)課件 葉淬 第三版第五章

1、 B 矢量矢量 F F 標(biāo)量標(biāo)量 單位：?jiǎn)挝唬篧b H 矢量矢量 定義：定義：H=B/ 真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率 0= 410 7 H/m （亨（亨/米）米）均勻磁場(chǎng)均勻磁場(chǎng) 磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的 B 大小相等，方向相同。大小相等，方向相同。對(duì)于均勻磁場(chǎng)對(duì)于均勻磁場(chǎng) F F =B S相對(duì)磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率 r= / 0 對(duì)于鐵磁材料對(duì)于鐵磁材料 r=102 105單位：?jiǎn)挝唬篈/m (安培安培/米米)單位：?jiǎn)挝唬篢SB與磁場(chǎng)方向相垂直的單位面積上通過(guò)的磁通與磁場(chǎng)方向相垂直的單位面積上通過(guò)的磁通 磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁場(chǎng)所用的物理量，其大小為磁場(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

2、。磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)磁率之比。 lH d l IIF FF F 鐵心鐵心線圈線圈磁路的概念磁路的概念 磁路是研究局限于一定范圍內(nèi)的磁場(chǎng)問(wèn)題。磁路磁路是研究局限于一定范圍內(nèi)的磁場(chǎng)問(wèn)題。磁路與電路一樣，也是電工技術(shù)課程所研究的基本對(duì)象。與電路一樣，也是電工技術(shù)課程所研究的基本對(duì)象。NIIH Fm=N I Um=H l 均勻磁場(chǎng)均勻磁場(chǎng)I1I2N1N2l02211001101ININHHl1I1I2l3l2l1N1N2l0F F = BS= HS = Hll S= FmRm S定義：定義：Rm = lUm= Rm F F或或 Um=Fm=NIA單位單位：1/H (1/亨亨)由于由于 的非線性使得磁路歐姆

3、定律不能用于定量計(jì)算的非線性使得磁路歐姆定律不能用于定量計(jì)算HmHmBHB - H - HbcBH a1221相同的相同的H，則，則B1B221 I1N111I2N222相同的相同的B，則，則H1H2-N1I1空載電流空載電流i0 )漏磁通忽略漏磁通忽略恒磁通原理恒磁通原理aSZLN1I1= N2 I2N1I1+ N2 I2= N1I0 N1I1+ N2 I2 = 0 N1I1= N2 I2N1N2AXxF FI1E2 U2 E1 U1 I2I1I2 = = N2N11 K( I0 小小)產(chǎn)生主磁通產(chǎn)生主磁通F F m的磁動(dòng)勢(shì)相等：的磁動(dòng)勢(shì)相等：有效值有效值I0 = I1N (3 8)1、變電

4、流、變電流不適用于空載和輕載不適用于空載和輕載I2nZLU2U1I1Z0Ecos =0.8cos =110U2 /U2NI2 /I2N1 P = PCu+ PFePCu =I1 R1+I2 R22 2P2 P1 = 100%P2 +PCu+PFeP2 = 100%外特性外特性 U2= f (I2) = (90 99)%U2比比U20下降（下降（2-3）%ZL= U1I1I2nZLU2U1I1Z0ZL= U2I2ZL= nU2I2/n= n2 U2I2 = n2 ZLZL= n2 ZLE變壓器原邊的等效負(fù)載，為副邊所帶負(fù)載乘以變比的平方。變壓器原邊的等效負(fù)載，為副邊所帶負(fù)載乘以變比的平方。 可利

5、用變壓器可利用變壓器進(jìn)行阻抗匹配進(jìn)行阻抗匹配阻抗變換舉例：阻抗變換舉例：揚(yáng)聲器上如何得到最大輸出功率揚(yáng)聲器上如何得到最大輸出功率i1uRsRL信號(hào)源信號(hào)源設(shè)：設(shè)：信號(hào)電壓的有效值信號(hào)電壓的有效值:U1= 50V;信號(hào)內(nèi)阻：信號(hào)內(nèi)阻： Rs=100 ;負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等 效電阻：效電阻：RL=8 。求：負(fù)載上得到的功率求：負(fù)載上得到的功率解：解：（1）將負(fù)載直接接到信號(hào)源上）將負(fù)載直接接到信號(hào)源上，得到的輸出功，得到的輸出功 率為：率為： W)(7 . 181085022LLSRRRUpL1i1u2u2iLR1N2NRs（2）將負(fù)載通過(guò)變壓器接到信號(hào)源上。）將負(fù)載通過(guò)變壓器接到

6、信號(hào)源上。輸出功率為：輸出功率為：W25. 698981005022LLSLRRRUp設(shè)變比設(shè)變比 1:5 . 321NNK9885 . 32LR則：則：結(jié)論：由此例可見加入變壓器以后，輸出功率提高了結(jié)論：由此例可見加入變壓器以后，輸出功率提高了 很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條 件（信號(hào)源內(nèi)、外阻抗差不多相等）。件（信號(hào)源內(nèi)、外阻抗差不多相等）。 當(dāng)電流流入兩個(gè)線圈當(dāng)電流流入兩個(gè)線圈(或流出）時(shí)，若產(chǎn)生的磁通方或流出）時(shí)，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個(gè)流入端稱為同極性端（同名端）?；蛘呦蛳嗤瑒t兩個(gè)流入端稱為同極性端（同名端）?；蛘哒f(shuō)，當(dāng)鐵芯中磁

7、通變化（增大或減?。r(shí)，在兩線圈中說(shuō)，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r(shí)，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的兩端為同極性端。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的兩端為同極性端。一、同極性端一、同極性端(同名端同名端)AXax*AXax*AXaxAXaxiiF F1F F2AXaxiiF F1F F2AXax同名端同名端同名端同名端電器使用時(shí)兩種電壓（電器使用時(shí)兩種電壓（220V/110V）的切換：）的切換：220V： 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 2 3110V： 聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié) 1 3，2 4二、線圈的接法二、線圈的接法1324*220V：聯(lián)結(jié)：聯(lián)結(jié) 2 3mNfU)2(44. 4220勵(lì)磁勵(lì)磁mNi210NfUm244. 4

8、220兩種接法下線圈工作情況的分析兩種接法下線圈工作情況的分析*1324NN10i220U110V：聯(lián)結(jié)：聯(lián)結(jié) 1 3，2 4NfUm244. 4220mNfU)(44. 4110NfUm44.41101,32,4220V：聯(lián)結(jié)：聯(lián)結(jié) 2 31324*110U10i說(shuō)明：兩種接法下說(shuō)明：兩種接法下 不變，不變， 所以鐵芯磁路的設(shè)計(jì)相同所以鐵芯磁路的設(shè)計(jì)相同m勵(lì)磁勵(lì)磁mNi10問(wèn)題問(wèn)題1：在在110V 情況下，如果只用一個(gè)繞組（情況下，如果只用一個(gè)繞組（N），行不行？），行不行？答：答：不行（兩繞組必須并繞）不行（兩繞組必須并繞） 原邊有兩個(gè)相同繞組的電源變壓器（原邊有兩個(gè)相同繞組的電源變壓器（

9、220 / 110220 / 110），），使用中應(yīng)注意的問(wèn)題：使用中應(yīng)注意的問(wèn)題：*1324NN220i220U1,32,4110iN若兩種接法鐵芯中的磁通相等，則：若兩種接法鐵芯中的磁通相等，則： Ni2220Ni11021110220ii問(wèn)題問(wèn)題2：如果兩繞組的極性端接錯(cuò)，結(jié)果如何？如果兩繞組的極性端接錯(cuò)，結(jié)果如何？結(jié)論：結(jié)論：在極性不明確時(shí)，一定要先測(cè)定極性再通電。在極性不明確時(shí)，一定要先測(cè)定極性再通電。答：答：有可能燒毀變壓器有可能燒毀變壓器兩個(gè)線圈中的磁通抵消兩個(gè)線圈中的磁通抵消燒毀燒毀感應(yīng)電勢(shì)感應(yīng)電勢(shì)0e電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu原因：原因：*1324NN10

10、i220U 一、三相變壓器的結(jié)構(gòu)一、三相變壓器的結(jié)構(gòu)U1U2u1u2V1V2v1v2W2W1w1w2N1N2N1N2=K21PPUU二、三相變壓器繞組的接法二、三相變壓器繞組的接法U1 V1 W1u1 v1 w1nYYNU1 V1 W1u1 v1 w1dYKNNUUUUPP212121KUUUUPP3321SN = U1NI1N= U2NI2N三相變壓器三相變壓器單相變壓器單相變壓器SN= U1NI1N = U2NI2N U2N原方加原方加U1N時(shí)，副方繞組的開路電壓時(shí)，副方繞組的開路電壓U2N應(yīng)比滿載運(yùn)行時(shí)的輸出電壓應(yīng)比滿載運(yùn)行時(shí)的輸出電壓U2高出高出2 3%線電壓，線電流線電壓，線電流容量

11、容量 SN 輸出功率輸出功率 P2 原邊輸入功率原邊輸入功率 P1 輸出功率輸出功率 P2注意：變壓器幾個(gè)功率的關(guān)系注意：變壓器幾個(gè)功率的關(guān)系效率效率決定于負(fù)載決定于負(fù)載功率因數(shù)功率因數(shù)NNNIUS11容量：容量：21PP 原邊輸入功率：原邊輸入功率：cos222IUP 輸出功率：輸出功率： U1N1N2ZLU2KNNIIKNNUU112212121-結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 使用時(shí)，改變滑動(dòng)端的位置，便可得到不同的輸出電壓。使用時(shí)，改變滑動(dòng)端的位置，便可得到不同的輸出電壓。實(shí)驗(yàn)室中用的調(diào)壓器就是根據(jù)此原理制作的。實(shí)驗(yàn)室中用的調(diào)壓器就是根據(jù)此原理制作的。注意：原、注意：原、副邊千萬(wàn)不能對(duì)調(diào)使用，副邊千

12、萬(wàn)不能對(duì)調(diào)使用，以防變壓器損壞。因?yàn)橐苑雷儔浩鲹p壞。因?yàn)镹變小時(shí)，變小時(shí)，磁通增大，電流會(huì)迅速增加。磁通增大，電流會(huì)迅速增加。一、電壓互感器：用低量程的電壓表測(cè)高電壓一、電壓互感器：用低量程的電壓表測(cè)高電壓1. 副邊不能短路，以副邊不能短路，以 防產(chǎn)生過(guò)流；防產(chǎn)生過(guò)流；2. 鐵心、低壓繞組的鐵心、低壓繞組的 一端接地，以防在一端接地，以防在 絕緣損時(shí)，在副邊絕緣損時(shí)，在副邊 出現(xiàn)高壓。出現(xiàn)高壓。使用注意：使用注意：VR N1（匝數(shù)多）（匝數(shù)多）保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲 N2（匝數(shù)少）（匝數(shù)少）u（被測(cè)電壓）（被測(cè)電壓）電壓表電壓表被測(cè)電壓被測(cè)電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1/N2二、電流互感器：用低量程的

13、電流表測(cè)大電流二、電流互感器：用低量程的電流表測(cè)大電流（被測(cè)電流）（被測(cè)電流）N1（匝數(shù)少）（匝數(shù)少）N2（匝數(shù)多）（匝數(shù)多）ARi1i2電流表電流表被測(cè)電流被測(cè)電流=電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N2/N1 鐵心、低壓繞組的鐵心、低壓繞組的 一端一端 接地，以防在接地，以防在 絕緣損壞時(shí)，在副絕緣損壞時(shí)，在副 邊出現(xiàn)過(guò)壓。邊出現(xiàn)過(guò)壓。使用注意事項(xiàng)：使用注意事項(xiàng)：銜鐵銜鐵鐵心鐵心鐵心鐵心線圈線圈線圈線圈銜鐵銜鐵F = S0B02 02 F對(duì)直流對(duì)直流 U=IR U不變時(shí)，不變時(shí)，I不變不變磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì) Fm= IN =Um= F FRm 也不變也不變Rm= Rm0+Rm1Rm= Rm1吸合吸合后后前前F F 在吸合后在吸合后F = S0B02 02B0 平均吸力：平均吸力：鐵心由硅鋼片疊成；鐵心由硅鋼片疊成；F = SBm4 02有分磁環(huán)有分磁環(huán)F F1F F2 磁動(dòng)勢(shì)磁動(dòng)勢(shì) Fm= i N =Um= F FRmRm=Rm0+Rm1Rm= Rm1吸合吸合后后前前 在吸合過(guò)程中在吸合過(guò)程中, 吸力不變吸力不變, 勵(lì)磁電流由大勵(lì)磁電流由大小小當(dāng)當(dāng) U, f , N不變不變, F Fm不變不變Bm不變不變