第三章 磁路与变压器 (2).ppt

第三章 磁路与变压器 第一节磁路的基本概念第二节交流铁心线圈电路第三节变压器第四节几种常用的变压器第五节变压器的额定值及型号 第一节 磁路的基本概念 1 铁磁材料 磁畴 铁心自身具有的自然磁性小区域 没有外磁场作用 各个磁畴的磁场方向总体上不规则 宏观不显磁性 磁畴和铁心的磁化 磁化过程直线1空心线圈时的情况曲线2线圈中放入铁心时情况 磁化过程说明 磁路 电路 磁路与电路对照表 铁磁材料的磁性能 高导磁性 磁导率可达102 104 由铁磁材料组成的磁路磁阻很小 在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通 磁饱和性 B不会随H的增强而无限增强 H增大到一定值时 B不能继续增强 磁滞性 铁心线圈中通过交变电流时 H的大小和方向都会改变 铁心在交变磁场中反复磁化 在反复磁化的过程中 B的变化总是滞后于H的变化 铁磁材料的类型 软磁材料 磁导率高 磁滞特性不明显 矫顽力和剩磁都小 磁滞回线较窄 磁滞损耗小 硬磁材料 剩磁和矫顽力均较大 磁滞性明显 磁滞回线较宽 矩磁材料 只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和 当外磁场去掉 磁性仍保持 磁滞回线几乎成矩形 磁化曲线 磁滞回线 第二节 交流铁心线圈电路 电压 电流和磁通的关系 自感电动势的有效值为 在通电过程中 只要外加电压一定 铁心中就有与之对应的正弦交变磁通 称工作磁通 第三节 变压器 变压器 静止电器 把交流电压转换为同频率的另一数值交流电压 作用 1 输送功率相同 电压越高 电流越小 输电线线径越小 节省材料 2 同时减少线路上的功率损耗 工作原理 空载运行 原边接入电源 副边开路 接上交流电源 二 工作原理 方向符合右手定则 结论 改变匝数比 就能改变输出电压 K为变比 原 副边电压关系 根据交流磁路的分析可得 时 变电压 负载运行 Z 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 原 副边电流关系 变电流 变阻抗 原 副边阻抗关系 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 变压器的外特性 1 外特性 U 2 U 20 I 2 I 2N 电压变化率反映电压U2的变化程度 通常希望U2的变动愈小愈好 一般变压器的电压变化率约在5 左右 2 损耗与效率 铁损 PFe包括磁滞损耗和涡流损耗 损耗 铜损 效率 第四节 几种常用的变压器 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 电压互感器 用低量程的电压表测高电压 被测电压 电压表读数 N1 N2 电压表 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 电流表 额定电压变压器副边开路 空载 时 原 副边绕组