电工第十二讲.ppt

第九章变压器和电动机 9 1 1铁磁材料的磁性能 9 1 2简单磁路分析 概述 返回 9 1磁路 1 磁感应强度B 2 磁场强度H 方向 同B sBdS 方向 沿磁力线切线的方向 翻页 返回 0 r 1 0 B H 3 磁导率 翻页 返回 非导磁材料 导磁材料 r 1 磁化曲线 B f H 由上可知 1 磁性材料的B H呈非线性关系 常数 翻页 返回 9 1 1铁磁材料的磁性能 2 铁磁物质的磁性能 高导磁性 磁饱性 磁滞性 翻页 返回 磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域 其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐 显示磁性 称这些小区域为磁畴 在外磁场作用下 磁畴方向发生变化 使之与外磁场方向趋于一致 物质整体显示出磁性来 称为磁化 即磁性物质能被磁化 外磁场 在没有外磁场作用的普通磁性物质中 各个磁畴排列杂乱无章 磁场互相抵消 整体对外不显磁性 磁畴 涡流损耗 涡流 磁滞损耗 铁损耗 返回 9 1 2简单磁路分析 1 磁路 磁通集中通过的路径 a 变压器的磁路 c 直流电机的磁路 b 交流接触器的磁路 翻页 返回 2 基本定律 安培环路定律 在磁场中 磁场强度H沿任一闭合路径l的线积分 等于穿过该闭合路径所围面积的电流I的代数和 电流的方向与积分的循行方向符合右螺旋定则的电流为正 反之为负 翻页 返回 Hdl H dl Hl Hl NI 环形线圈的磁路 例 翻页 返回 F NI 磁动势 1 公式的意义 磁动势F NI主要用来产生磁通 翻页 返回 说明 磁阻与材料关系密切 导磁材料的磁阻小 大 若磁通一定 则磁阻Rm愈大 所需的励磁电流I愈大 若磁动势一定 则磁通的大小取决于磁阻Rm 2 由于铁磁材料的磁导率 不等于常数 所以磁阻Rm也不是一个常数 因此不能用磁路欧姆定律进行定量计算 但应用该定律对磁路作定性分析是很重要的 翻页 返回 思考题一 如图所示磁路 有一段气隙 0 与同一磁路无气隙时比较所需电流的大小 设磁通 不变 说明分析依据 分析步骤和分析结论 翻页 返回 有气隙时励磁电流增大 思考题二 如图为一气隙变化的磁路 电磁铁磁路 试分析在气隙变化 衔铁吸合前后 过程中磁阻及励磁电流的变化情况 设 不变 未吸合时 有气隙 磁阻大 依磁路欧姆定律 吸合时 气隙减小 磁阻减小 翻页 返回 分析 3 直流磁路 翻页 返回 4 交流磁路 电磁关系 u 翻页 返回 若i为正弦电流 主磁通感应电动势e与磁通的关系 由上式可知 2 Em 2 fN m 设 msin t 翻页 返回 主磁通 与电压u和电流i的关系 依基尔霍夫电压定律得出 U E 4 44fN m U 4 44fN m u iR e e 翻页 返回 常用的基本公式 简称4 44公式 5 交 直流磁路综合分析和比较 铁心被磁化 具有高导磁性 磁饱和性 直流励磁 IN B H均是恒定的 交流励磁 IN B H均是交变的 不同点 1 磁场物理量 相同点 翻页 返回 磁通 由线圈两端电压确定 与磁路性质 结构 即不论气隙 材料 磁路长度l如何变化 无关 交流磁路 直流磁路 当电压一定时 I一定 磁通 与磁路性质有关 依据 翻页 返回 2 磁通 3 励磁电流的大小 交流励磁 i与磁路性质及结构有关 U 4 44fN m 电压一定 一定 返回 4 功率 交流磁路 P PFe PCu 变化 直流磁路 P PCu 恒定 本节结束 返回 9 2变压器 9 2 1变压器的用途和基本结构 9 2 2变压器的工作原理 9 2 3变压器的特性和额定值 9 2 4自耦变压器及仪用互感器 9 2 1变压器的用途和基本结构 翻页 返回 各式各样的变压器 返回 变压器空载运行i2 0 i0很小 I0 I1 3 8 i0N1 9 2 2变压器的工作原理 1 变压器的电压变换作用 1 电磁关系 翻页 返回 i1 0 N1 N2 2 电压平衡方程式 电压变换特性 翻页 返回 二次侧 电磁关系 忽略漏磁通 u1 2 变压器的电流变换作用 翻页 返回 磁势平衡方程式 翻页 返回 由N1I1 N2I2得原副边电流大小之比 返回 3 变压器的阻抗变换作用 负载获得最大输出功率的条件 阻抗变换特性 Z L 翻页 返回 1 变压器的外特性 U2 f I2 9 2 3变压器的特性和额定值 翻页 返回 I2 2 变压器的损耗和效率 变压器损耗 P Pcu PFe Pcu Pcu1 Pcu2