第六章磁路与铁心线圈电路

1、 B S 7 0 4 10 H/m 0 r 1 r 1 r B H l NI H S B , + N If N S S L d N dt e 磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分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等于通过这个闭合路径内电流的代数和. . HlId 方向：方向：电流方向和磁场强度的方向符合右手定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。则，电流取正；否则取负。 H I1 I2I3 LL B L S HNI S l NI mR F mR F S l R m S l NI R F m S l R S l E R E I 定性分

2、析定性分析 nn2211lHlHlHNI n i iil HNI 1 n n S BB S B , . , S , 2 2 1 1 n i iil HNI 1 A 513 300 4509000 . . N Hl I A 390 300 450260 . . N Hl I u (Ni)i d d t Ne d d eN t （磁通势）（磁通势） t i L d d 常数常数 i N L 2 RI eeRi u )( d d e t i LRi )()( EEIRU )(j EIXIR t, sin m )sin( d d d d m t t N t Ne Nt mcos )90(sin m t

3、E m mm 444 2 2 2 fN. fNE E U E 4.44fN =4.44fNB S (V) mm UE EU Fe 2 cosPRIUIP 发电厂发电厂 10.5kV 输电线输电线 220kV 升压升压 仪器仪器 36V 降压降压 实验室实验室 380 / 220V 降压降压 变电站变电站 10kV 降压降压 降压降压 变压器的磁路变压器的磁路 1 u 2 u L Z 1 i 2 i 单相变压器单相变压器 + + 由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成 厚厚0.35mm 或或 0.5mm 铁心铁心 一次一次 绕组绕组 N1二次二次 绕组绕组 N2 铁心铁心 变压器的电路变压器的电路

4、 22 11 iu iu 工作过程：工作过程： (1) 空载运行情况空载运行情况 一次侧接交流电源，二次侧一次侧接交流电源，二次侧 开路。开路。 0 i 0 2 i 1 u + 20 u + 2 e + 1 e + 1 e+ 1 1 N 2 N 1 u d d 11 t Ne i0 ( i0N1) 1 d d 0 11 t i Le t Ne d d 22 空载时，空载时， 铁心中主铁心中主 磁通磁通 是是 由一次绕由一次绕 组磁通势组磁通势 产生的。产生的。 (2) 带负载运行情况带负载运行情况 一次侧接交流电源，二次侧一次侧接交流电源，二次侧 。 1 u + 1 e + 1 e+ 1 1

5、N 2 N 1 u d d 11 t Ne 1 d d 1 11 t i Le t Ne d d 22 i1 ( i1N1) i1 i2 ( i2N2) 2 有载时，铁心中有载时，铁心中 主磁通主磁通 是是由一由一 次、二次绕组磁次、二次绕组磁 通势共同产生的通势共同产生的 合成磁通。合成磁通。 2 i2 + e2 + e 2 + u2 d d 2 t i Le 22 1m1 44. 4NfE 2m2 44. 4NfE 根据交流磁路的分析可得：根据交流磁路的分析可得： 变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图 1 E 1 R1 I 1 U 1 E + + + 由于电阻由于电阻 R1 和

6、感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)较小，则较小，则 1m1111 444Nf.EUEU 11 1111 11 11 j UR IEER IX IE 根据根据KVL： 2222222222 jER IEUR IX IU 2m22022 4440Nf.EUU,I K N N E E U U 2 1 2 1 20 1 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 高压绕组：高压绕组： U2、 V2 、 W2 末端末端 U1、 V1 、 W1 首端首端 低压绕组：低压绕组：u1 、 、v1 、w1 首端首端 u2 、v2 、w2 末端末端 / 000 YYYYYYYY、： 高

7、压绕组接法高压绕组接法 低压绕组接法低压绕组接法 0 /YY 三相配电变压器三相配电变压器 Y / 动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明） / 0 Y 33/79 K U U U U U U 33 3 2P 1P 2P 1P 2 1 低压侧接成低压侧接成 形，相电流只有线电流的形，相电流只有线电流的 ，可以，可以 减小每相绕组的导线截面。减小每相绕组的导线截面。 3/ 1 U1 V1 W1 u1 v1 w1 2 2 22 Z U IZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Ni m2211 NiNi + |Z | 2 i 1 u 2 e 1 i 1 e 1 N 2 N + + +

8、2 u 102211 NiNiNi 一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。 2211 NINI 所所以以 KN N I I1 1 2 2 1 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。 或或 1122 iNi N所以 1122 I NI N 2 2 I U Z 1 1 I U Z ZK I U K K I KU I U Z 2 2 22 2 2 1 1 ZKZ 2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带 负载的负载的 阻抗模的阻抗模的K 2 倍。倍。 1 U 2 U 1 I 2

9、I Z + + 1 U 1 I Z + R0 RL I E 2 0LL Rk RR WR RR E P L L 5 . 4 2 0 WP176. 08 8800 120 2 例例 0L RR 0 10 L R k R 变压器额定容量变压器额定容量(KVA) S:三相三相 D:单相单相 N1N1N2N2N SUIUI 容量：容量： 2 1 P P 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos 222 IUP 输出功率：输出功率： 122 222)。 。 %100% 20 220 U UU U )( 22 IfU 2 U2 I2 U20 I2N 2 O FeCu2 2 1 2 PPP P P P A X a x A a x 同极性端用同极性端用“”表示表示。 当电流流入两个线圈当电流流入两个线圈( (或流出）时，若产生的或流出）时，若产生的磁通方向相同磁通方向相同， 则则两个流入端称为同极性端（同名端）两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯。或者说，当铁芯 中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电感应电 动势极性相同的两端为同极性端。动势极性相同的两端为同极性端。 联接联接 23 Nf. U m 2444 220 N N 1 3 2 4 N N 1 3 2 4 联接联接 13， 2 4 i i Nf.