电工学课件第06章__磁路与铁心线圈电路(6h)

1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出中国矿业大学研制中国矿业大学研制西南大学改编西南大学改编首页下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 在很多电工设备（像变压器、电机、电磁铁电在很多电工设备（像变压器、电机、电磁铁电工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时还有工测量仪器等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题。磁路的问题。 磁路和电路往往是相关的，因此要研究磁路和磁路和电路往往是相关的，因此要研究磁路和电路的关系以及磁和电的关系。电路的关系以及磁和电的关系。

2、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出lH d IlH dlINH 或或下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出H/m10470 HBmHmsmAsVmAmWb /2位的单下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出0r 0BB HH0 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出第第14讲结束讲结束习题习题下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上

3、一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出lSlHlNI B IlH d下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出mRF SlNI mRF lSlHlNI B下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出SlR mSlNIRFmSlR SlEREI下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出S

4、lNI mRF 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出nn2211lHlHlHNI niiilHNI1 ,lH,lH2211下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出nnSBBSB , . , S , 2211 niiilHNI1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 A/m102 . 71049 . 057000 BH cm 390.2- 2391 .ll cm 239

5、21510.l 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出A 16351951440110 lHHNI A 144010201027250 .H A 1951039500211 lH163511635 ININ下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通势）（磁通势）tiLdd 常常数数 iNL下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出t, sin

6、m )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出eh2Fe2cosPPRIPRIUIP下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出eu 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出eu 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 20200下一页下一页章目录章

7、目录返回返回上一页上一页退出退出11404220100cos.UIP 554220 IUZ0RIPRRR 25. 64100220022220X 6 . 5425. 655RXXX Z下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出2cm 527910230.S 3001052721504442204444m .SfB.UN A13002106070022 NlHIm下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出第第15讲结束讲结束习题习题第七版第七版6.1.3、6.1.4、 6.1.66.2.8、 6.2.9下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 变压器是一种常见的电

8、气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：电流互感器电流互感器 ： 在在能量传输过程能量传输过程中，当输送功率中，当输送功率P =UI cos 及及负载功率因数负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出仪器仪器36V降压降压 发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压变电站变电站 10k

9、V降压降压降压降压实验室实验室380 / 220V降压降压下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出单相变压器单相变压器1u2u1i2i+变压器的磁路变压器的磁路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铁心铁心下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出变压器的外形变压器的外形下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出单相变压器单相变压器1u2u1i2i+一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心下一页下一页章目录章目录返回返回上一

10、页上一页退出退出(1) 空载运行情况空载运行情况一次侧一次侧接交流电源，接交流电源，二次侧二次侧开路。开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主磁通磁通 是是由由一次绕一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(2) 带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1)

11、i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心中有载时，铁心中主磁通主磁通 是是由由一一次、二次绕组磁次、二次绕组磁通势通势共同产生的共同产生的合成磁通。合成磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE )90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出根据根据KVL：1111111111jEIXIREEIRU 变压器一次侧等效电路如图变压

12、器一次侧等效电路如图1m1111444Nf.EUEU 由于电阻由于电阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧一次侧一次侧下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出KNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m220224440Nf.EUU,I 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。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上

13、一页退出退出高压绕组：高压绕组：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端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: 尾端尾端/000YYYYYYYY、：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法:YY0/三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）: Y0/U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出KUUUUUU 2P1P2P1P2133U131U1U+V1W1K31UKUU12 w1+v1u1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一

14、页退出退出KUUUUUU3332P1P2P1P21 U1311PUU 1UKUUU312P2 +V1W1u1v1w1下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z|2i1u2e1i1e1N2N+2u下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出一般情况下：一般情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 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：221

15、011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出：108800L21 LRRNNK如图，交流信号源的电动如图，交流信号源的电动势势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效电阻为负载为扬

16、声器，其等效电阻为RL=8 。要求。要求: (1)当当RL折算到折算到原边的等效电阻原边的等效电阻 时，时，求变压器的匝数比和信号源输求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（出的功率；（2）当将负载直接）当将负载直接与信号源联接时与信号源联接时,信号源输出多信号源输出多大功率？大功率？0LRR I1N2U2IR0+2NRLE信号源信号源+R0ERLI下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为：下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出2cm 1890

17、1422.S 1920101811504443804444m11 .SfB.UN下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出19038036051192005112112012 .UU.NUUNNA 39136502N2.USI A 130380501N1.USI JIddJI 4 , 42 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 mm250mm 2560521430.134411.JId取取 mm90mm 840521433914422.JId取取 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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 下一

18、页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出FeCu2212PPPPPP 下一页下一页章目录章目录

19、返回返回上一页上一页退出退出A 14440031010033N2NN2 USIA 629600031010033N1NN1.USI 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出0033CuFe22119724006001010010100.PPPP 00332169724002160010100211010021. 2 NNNNSSIUPcoscos3222电阻负载电阻负载,满载输出功率：满载输出功率： 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出联接联接 23

20、Nfm244.4220 联接联接 13， 2 4110i220iN44.4110fm当电源电压为当电源电压为220V时：时：220+110+电源电压为电源电压为110V时：时：NN1324NN1324 两接法，两接法，m不变，不变， 所以铁芯磁路的设计相同所以铁芯磁路的设计相同2110iNNi)(220NiNi)22110110下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出不行不行（绕组电流（绕组电流翻倍，可能翻倍，可能烧毁，两绕烧毁，两绕组必须并接）组必须并接）110i110uNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+*1324NN220i220UmNNi)(220

21、mNi110下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消原因：原因：电流电流 很大很大11Rui 1111eRiu 感应电势感应电势0e1324NNi +u下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出axAaAXUUU、测量：测量： 若若 说明说明 A 与与 x 或或 X 与与 a 是是同极性端同极性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出Xx电流表电流表+_A a+SAXax+_S2e+下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 变压器设计变压器设计中

22、的一些概念中的一些概念(1)(1)11IUSN1U一定一定额定容量额定容量定铁芯窗口定铁芯窗口定导线直径定导线直径1I定定定定mN1UIS mfNU1144. 4 则则 （铜多、铁少）（铜多、铁少）mN则则 （铜少、铁多）（铜少、铁多）mN( , 一定时一定时, )SBBS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 在同样变比情况下，匝数多好，还是少好？在同样变比情况下，匝数多好，还是少好？mfNU1144. 4m（省铜）（省铜）N（费铁）（费铁）截面积截面积 S SB 变压器设计变压器设计中的一些概念中的一些概念(2)(2)下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出ABP

23、1u2u1i2iLR1N2N+KNNII11221 KNNUU2121 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电压表电压表被测电压被测电压=电压表读数电压表读数 N1/N2VR N1（匝数多（匝数多）保险丝保险丝 N2（匝数少（匝数少）u（被测电压）（被测电压）下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电流表电流表被测电流被测电流=电流表读数电流表读数 N2/N1（被测电流）（被测电流）ARi1i2下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出第第16讲结束讲结束习题习题第七版第七版6.3.7、6.3.9、 6.3.10、 6.3.126.4.4下一页下一页章目录

24、章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出22111222NIWLIINI磁动势主磁动势主要降在空要降在空气隙上气隙上200001110000222BBHB SS（）磁动势磁动势铁心铁心线圈线圈衔铁衔铁下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出直流电磁铁的特点直流电磁铁的特点1. 励磁电流是由励磁线圈的外加电压励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻和线圈电阻R 决定的决定的RUI 2. 直流电磁铁的磁通不变，无磁滞和涡流损耗，直流电磁铁的磁通不变，无磁滞和涡流损耗， 铁铁 心可以使用整块的软钢。心