第六章磁路及鐵心線圈電路

1、 SdsBidlHlH/m10470 0r 二、二、 磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能lH d IlH dlINH 或三、三、 恒定磁通磁路的分析恒定磁通磁路的分析mRF lINSBH SlNI mRF SlR mSlNIRF mSlR SlEREI nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI lINH A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 23921510.l A 16351951440110 lHHNI A 1440102010

2、27250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININu(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常數(shù)iNLeeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU Fe2cosPRIUIP 變壓器廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)和電子線路中。變壓器廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)和電子線路中。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻

3、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 ： 在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送在能量傳輸過程中，當(dāng)輸送功率功率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鐵心鐵心變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)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

4、組繞組N2鐵心鐵心(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。(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況一次側(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

5、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 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 根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側(cè)等效電路如圖變壓器一次側(cè)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,其兩端的

6、其兩端的電壓也較小電壓也較小,與主磁電動勢與主磁電動勢 E 比較可忽略不計，則比較可忽略不計，則1E1R1I1U1E+一次側(cè)一次側(cè)一一次側(cè)次側(cè)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+2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u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

7、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22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 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)所帶負載的阻抗模的側(cè)所帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U1IZ +1U2U1I2IZ+：信號源信號源IUR0RL+108800LL21 RRNNK如圖，交流信號源的如圖，交流信號源的電動勢電動勢

8、 E= 120V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負載為揚聲器，其等效電阻負載為揚聲器，其等效電阻為為RL=8 。要求。要求:（1）當(dāng)）當(dāng)RL折折算到原邊的等效電阻算到原邊的等效電阻 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(dāng)將負載直接）當(dāng)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 IU1N2U2ILR2N+ W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為：122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U

9、2I2U20I2N2 O FeCu2212PPPPPP 三相干式變壓器三相干式變壓器通過空氣冷卻通過空氣冷卻油浸式變壓器油浸式變壓器通過油循環(huán)冷卻通過油循環(huán)冷卻高壓繞組：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ABCXYZabczyx 三個心柱上分別套裝有完全一樣的一個一次繞三個心柱上分別套裝有完全一樣的一個一次繞組和一個二次統(tǒng)組，相當(dāng)于三臺單相變壓器。組和一個二次統(tǒng)組，相當(dāng)于三臺單相變壓器。 A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU

10、2P1P2P1P2133A311PUU CB1UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 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載的決于負載的性質(zhì)性質(zhì)A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 003321697240021600101002110

11、10021. 2 AXax Aax 同極性端常用同極性端常用 或或 *表示表示。增加增加+三、三、 變壓器繞組的同極性端及其測定變壓器繞組的同極性端及其測定 聯(lián)接聯(lián)接 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 聯(lián)接聯(lián)接 13， 2 4ii Nf.U444110m 當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為220V時：時：220u+110u+電源電壓為電源電壓為110V時：時：不行（要兩繞組必須并接）不行（要兩繞組必須并接）iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+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(yīng)電勢

12、感應(yīng)電勢0e1324NNi +uaxAaAXUUU、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+Xx電流表電流表+_A a+SAXax+_S2e+KNNIIKNNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+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鉗形電流表 是電流互感器的一種是電流互感器的一種變形。它的鐵心做成變形。它的鐵心做成鉗形，用彈簧壓緊。鉗形，用彈簧壓緊。測量時將鉗壓開而引測量時將鉗壓開而引入被測導(dǎo)線。這時該入被測導(dǎo)線。這時該導(dǎo)線就是一次繞組，導(dǎo)線就是一次繞組，二次繞組繞在鐵心上二次繞組繞在鐵心上并與電流表接通。并與電流表接通。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）五、五、電磁鐵電磁鐵0207SB810F tsinm0 BB tF