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1、关于磁路和变压器(3)第一页，本课件共有28页5-2i磁路磁路：磁通所经过的闭合路径。：磁通所经过的闭合路径。第二页，本课件共有28页5-31、磁感应强度、磁感应强度 B（磁通密度）（磁通密度）单位：韦伯单位：韦伯1 Tesla=104 高斯高斯B 的单位：特斯拉（的单位：特斯拉（Tesla）3.1.1磁场的基本物理量磁场的基本物理量表示磁场内某点的表示磁场内某点的磁场强弱和方向磁场强弱和方向磁通磁通 :磁感应强度磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积与垂直于磁场方向的面积S的乘积的乘积 3.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法第三页，本课件共有28页5-4安培环路定律安培环路定律（全电流定律）（
2、全电流定律）:磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分，等于通过这磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分，等于通过这个闭合路径内电流的代数和。个闭合路径内电流的代数和。I1I2I3电流方向和磁场强度的方向符合右手电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取定则，电流取正正；否则取；否则取负负。2、磁场强度、磁场强度 H 磁场强度磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比感应强度和导磁率之比。：安：安/米米第四页，本课件共有28页5-53、磁导率、磁导率：表征各种材料导磁能力的物理量：表征各种材料导磁能力的物理量（亨（亨/米）米）真空的磁导率真空的磁导
3、率()为常数为常数一般材料的磁导率一般材料的磁导率 和真空的磁导率之比和真空的磁导率之比相对磁导率相对磁导率，则称为磁性材料，则称为磁性材料，则称为非磁性材料，则称为非磁性材料第五页，本课件共有28页5-6总磁通势等于各段磁压降之和总磁通势等于各段磁压降之和INF=NI：磁通势。磁通势。Um=HL：磁压降。磁压降。3.1.2 磁路的分析方法磁路的分析方法根据安培环路定律根据安培环路定律第六页，本课件共有28页5-7INSL注：磁性材料注：磁性材料 是非线性的是非线性的Rm：磁阻：磁阻磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的磁路的欧姆定律欧姆定律第七页，本课件共有28页5-8磁路和电路的比较磁路和电路
4、的比较磁磁路路电电路路磁通磁通INR+_EI磁压降磁压降磁动势磁动势电动势电动势电流电流电压降电压降U第八页，本课件共有28页5-9交流激励交流激励 线圈中产生感应电势线圈中产生感应电势iu+-+-+uie ee e假设假设：主磁通：主磁通：漏磁通：漏磁通*3.2 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路可忽略不计可忽略不计第九页，本课件共有28页5-10电路方程：电路方程：ui+-+-+交流磁路的特点交流磁路的特点:当外加电压当外加电压U、频率、频率 f、线圈匝数、线圈匝数N一定时，一定时，恒定。恒定。第十页，本课件共有28页变压器铁心变压器铁心:硅钢片叠压而成。硅钢片叠压而成。变压器绕组变压器绕组
5、:高强度漆包线绕制而成。高强度漆包线绕制而成。其它部件其它部件:油箱、冷却装置、保护装置等。油箱、冷却装置、保护装置等。铁心铁心线圈线圈构造构造壳式变压器壳式变压器心式变压器心式变压器铁心铁心线圈线圈3.3 变压器变压器第十一页，本课件共有28页5-12S9-M-400/10配电变压器配电变压器变压器的结构变压器的结构第十二页，本课件共有28页5-13铁芯铁芯原边原边绕组绕组副边副边绕组绕组1、变压器的工作原理、变压器的工作原理变压器符号：变压器符号：i1u1+-+-+-+-N1N2第十三页，本课件共有28页i1 1i2 2i1u1+-+-+-+-N1N2第十四页，本课件共有28页5-15i1
6、u1+-+-+-+-u2+-N1N2假设假设第十五页，本课件共有28页5-16空载空载:原边接入原边接入电源，副边开路。电源，副边开路。K为为变比变比i1u1+-+-+-u2+-(1)原、副边电压关系原、副边电压关系N1N2第十六页，本课件共有28页5-17i1励磁电流励磁电流u1+-+-+当外加电压、频率不变时，当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基变压器空载或有负载时基本不变本不变(2)原、副边电流关系原、副边电流关系N1N2+-+-第十七页，本课件共有28页5-18(3)原、副边阻抗关系原、副边阻抗关系+由图可知：由图可知：第十八页，本
7、课件共有28页5-19电流互感器电流互感器(P117，特殊变压器，特殊变压器)：提高仪表量程提高仪表量程。（被测电流被测电流）N1（匝数少匝数少）N2（匝数多匝数多）ARi1 i2注意！注意！1.副边不能断开，以防产生高电压副边不能断开，以防产生高电压；2.高压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副高压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。边出现过压。2、变压器的应用举例、变压器的应用举例（1）电流变换举例：）电流变换举例：第十九页，本课件共有28页5-20（2）阻抗变换举例：）阻抗变换举例：RsRL信号电压的有效值信号电压的有效值U1=50V,信号内阻信号内阻Rs=100 负载为
8、扬声器负载为扬声器,RL=8 求：两种情况下负载上得到的功率求：两种情况下负载上得到的功率解解:1.将负载直接接到信号源上将负载直接接到信号源上2.将负载通过变压器接到信号源上。将负载通过变压器接到信号源上。Rs第二十页，本课件共有28页第二十一页，本课件共有28页5-22 3.变压器的外特性变压器的外特性副边输出电压和输出电流的关系。即：副边输出电压和输出电流的关系。即：U2I2U20U20：原边加额定电压、：原边加额定电压、副边开路时，副边的输副边开路时，副边的输出电压。出电压。一般供电系统希望要硬特性（随一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，的变化，U2 变化不多）变化不多）第二十二页
9、，本课件共有28页5-234.变压器的损耗变压器的损耗为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。磁材料叠合而成。变压器的损耗包括两部分：变压器的损耗包括两部分：铜损铜损(PCU)：绕组导线电阻所致。：绕组导线电阻所致。磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热，磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热，造成的损失。造成的损失。涡流损失：交变磁通在铁芯中产生涡流损失：交变磁通在铁芯中产生 的感应电流（涡流），的感应电流（涡流），造成的损失。造成的损失。铁损铁损()：PFE第二十三页，本课件共有28页5-24 额定电压额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允变压器副边
10、开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。许的电压值。额定电流额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。额定容量额定容量 5.变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）（理想）（理想）SN=U1NI1N=U2NI2N三相变压器三相变压器单相变压器单相变压器（理想）（理想）第二十四页，本课件共有28页5-25容量容量 SN 输出功率输出功率 P2 输入功率输入功率 P1 输出功率输出功率 P2注意注意：变压器几个功率的关系变压器几个功率的关系容量：容量：输出功率：输出功率：输入功率：输入功率：效率效率:第二十五页，本课件共有28页5-26AXaxAXaxii 1 2AXaxii 1 2AXax同名端同名端同名端同名端6.变压器绕组的极性变压器绕组的极性当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同，则两个流入端称为同极性端同极性端（同名端同名端）。）。第二十六页，本课件共有28页5-27 两绕阻串联两绕阻串联两绕阻并联两绕阻并联第二十七页，本课件共有28页感谢大家观看第二十八页，本课件共有28页