磁路与铁心线圈电路.ppt

第七章磁路与铁心线圈电路,7.1磁场的基本物理量,7.1.1磁感应强度(B),磁感应强度:表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。,B的单位：特斯拉（Tesla),7.1.2磁通(),磁通：磁感应强度与垂直于磁场方向的面积S的乘积。,或,1Tesla=104高斯,7.1.3磁感强度(H),磁场强度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。,7.1.4磁导率,：表征各种材料导磁能力的物理量,7.2磁性材料的磁性能,7.2.1高导磁性,7.2.2磁饱和性,ab段B的增加缓慢下来,7.2.3磁滞性,根据磁性能，磁性材料又可分为三种：,矩磁材料：具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，可用做记忆元件。,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.,电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。,7.3磁路及其基本定律,磁路的欧姆定律,在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：,磁路长度L,线圈匝数N,HL：称为磁压降。,总磁动势,在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。：,例：,对于均匀磁路,则：,磁路和电路的比较（一）,磁路,电路,磁通,I,N,R,+,_,E,I,磁压降,磁动势,U,基本定律,磁阻,磁感应强度,安培环路定律,磁路,I,N,欧姆定律,电阻,电流强度,基尔霍夫电压定律,基尔霍夫电流定律,磁路与电路的比较(二),电路,R,+,_,E,I,7.4交流铁心线圈电路,漏磁通（）,：很少的一部分磁通,主要经过空气或其他非导磁媒质而闭合，这部分磁通称为漏磁通。,主磁电动势（）,：漏磁通在线圈,中产生的感应电动势。,7.1电磁关系,7.电压电流关系,电路方程：,或：,当u是正弦电压时，上式用相量表示为：,最大值,有效值,通常由于线圈的电阻和感抗,较小，因而它们上面的电压降也,较小，与主磁电动势比较起来，可以忽略不计。则：,7.功率损耗,功率损耗,铜损：,铁损：,线圈R上的功率损耗,铁心上的功率损耗,铁损,磁滞损耗：,由磁滞产生的铁损,涡流损耗：,由涡流产生的铁损,铁心线圈交流电路的有功功率,7.5变压器,原绕组：与电源相联的绕组。,原绕组：与负载相联的绕组。,原绕组匝数：,原绕组匝数：,7.5.1变压器的工作原理,变压器的电磁关系：,结论：改变匝数比，就能改变输出电压。,K为变比,1.电压变换,根据交流磁路的分析可得：,时,负载运行,副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流i2。此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流i1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变。带负载后磁动势的平衡关系为：,结论：原、副边电流与匝数成反比,由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流很小，可忽略。即：,2.电流变换,3.阻抗变换,从原边等效：,结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。,7.5.2变压器的外特性,副边输出电压和输出电流的关系。即：,U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。,电压变化率,7.5.3变压器的损耗与效率,为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。,7.5.4特殊变压器,1.自耦变压器,使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。,2.电流互感器：用低量程的电流表测大电流,被测电流=电流表读数N2/N1,1.副边不能开路，以防产生高电压；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。,使用注意事项：,7.5.5变压器绕组的极性,当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生