铁心线圈与变压器PPT学习教案

1、会计学1铁心线圈与变压器铁心线圈与变压器1.磁路：主磁通所经过的闭合路径磁路：主磁通所经过的闭合路径。 线圈通入电流后，产生磁线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。通，分主磁通和漏磁通。 ：主磁通主磁通 ：漏磁通漏磁通铁心铁心（导磁性能好（导磁性能好 的铁磁性材料）的铁磁性材料）线圈线圈3.1.1 3.1.1 磁路的基本概念磁路的基本概念1u2ui3.1 3.1 磁路磁路第1页/共69页2. 磁路的基本物理量及相互间的关磁路的基本物理量及相互间的关系系SB =复习复习磁感应强度（磁通密度磁感应强度（磁通密度）：）： B：单位：特斯拉单位：特斯拉（T）磁通磁通： ：单位：韦伯单位：韦伯（W

2、b）磁场强度磁场强度：H：单位：安单位：安/ /米米（A/m）磁导率磁导率： ：单位：亨单位：亨/ /米米（H/m）lHN IN I=表征各种材料导磁能力的物理量表征各种材料导磁能力的物理量 BH=第2页/共69页 真空中的磁导率真空中的磁导率( )( )为常数为常数0称为这种材料的相对磁导率称为这种材料的相对磁导率 一般材料的磁导率一般材料的磁导率 和真空中的磁导率和真空中的磁导率 r之比之比，0=r1r，则称为磁性材料则称为磁性材料1r，则称为非磁性材料则称为非磁性材料-70104=p非磁性材料非磁性材料：磁导率低，如真空、空气；：磁导率低，如真空、空气；磁性材料磁性材料：磁导率高，如铁磁

3、物质。：磁导率高，如铁磁物质。第3页/共69页分子中的电子环绕原子核运分子中的电子环绕原子核运动和本身的自转运动形成分动和本身的自转运动形成分子电流，分子电流产生磁场子电流，分子电流产生磁场。每个分子基本上相当于一。每个分子基本上相当于一个小磁铁。个小磁铁。磁性物质内，分成许多小区域，分子间的特殊作磁性物质内，分成许多小区域，分子间的特殊作用力使每个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁用力使每个区域内的分子磁铁排列整齐，显示磁性，称为：磁畴。性，称为：磁畴。磁畴磁畴在没有外电场作用时，各磁畴排列混乱，磁场互相在没有外电场作用时，各磁畴排列混乱，磁场互相抵消，对外不显磁性。抵消，对外不显磁性。3.1

4、.2 3.1.2 铁磁性材料的磁性能铁磁性材料的磁性能第4页/共69页B0在铁心上绕上线圈，通入在铁心上绕上线圈，通入电流，产生磁场：电流，产生磁场： B0 B0：以空气为介质产生的：以空气为介质产生的磁感应强度。磁感应强度。B0Bj在外磁场的作用下，磁畴在外磁场的作用下，磁畴就顺向外磁场的方向，显就顺向外磁场的方向，显示出磁性，产生很强的磁示出磁性，产生很强的磁化磁场。化磁场。B0外电流越大，磁化磁场越外电流越大，磁化磁场越大，当外电流增大到一定大，当外电流增大到一定值时，磁畴全部转向外磁值时，磁畴全部转向外磁场的方向，场的方向， Bj最大。最大。Bj第5页/共69页结论：结论：（1）用铁磁

5、材料作磁路时，通入不大的励磁电流）用铁磁材料作磁路时，通入不大的励磁电流，可产生足够大的磁通和磁感应强度。，可产生足够大的磁通和磁感应强度。（2）用铁磁材料作磁路时，可以做成大电感。）用铁磁材料作磁路时，可以做成大电感。LBiNBSiNiL = = = = 非磁性材料没有磁畴的结构，不具有磁化的特性。非磁性材料没有磁畴的结构，不具有磁化的特性。第6页/共69页 H（4）铁磁材料的）铁磁材料的 不是常数，不是常数，随电流变化。随电流变化。（5）铁心线圈的电感是随电流变化的。）铁心线圈的电感是随电流变化的。lSNL2 = =铁心线圈是非线性电感。铁心线圈是非线性电感。（3）磁性物质由于磁化所产生的

6、磁化磁场不会随着）磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限增强，当外磁场增大到一定值时外磁场的增强而无限增强，当外磁场增大到一定值时，全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场的方向一致。，全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场的方向一致。这时：磁化磁场的磁感应强度这时：磁化磁场的磁感应强度Bj 即达到饱和值。即达到饱和值。空心线圈是线性电感。空心线圈是线性电感。第7页/共69页INH（I）B （ ）abcB铁磁材料铁磁材料 B-H，-H 曲线曲线导磁性导磁性工程上利用它来使工程上利用它来使磁通尽量地约束在有限的范围磁通尽量地约束在有限的范围内，提高电磁设备的利用率，内，提高电磁设备的利用率

7、，一般使用一般使用B-H 曲线的曲线的ab 段。段。磁滞磁滞B的变化滞后于的变化滞后于H 的变化的变化 如曲线的如曲线的oa 段段o磁饱和磁饱和当当H 达到一定程度，达到一定程度，B 不再随不再随H 而增加，此为磁饱和。若对铁心线圈而言，磁饱和意为当电流而增加，此为磁饱和。若对铁心线圈而言，磁饱和意为当电流I 增加到一定程度，增加到一定程度，不再随之增加。如曲线的不再随之增加。如曲线的cs 段。段。s第8页/共69页矫顽力矫顽力矫顽磁力矫顽磁力剩磁剩磁剩磁剩磁磁滞性磁滞性铁磁性材料的磁性能铁磁性材料的磁性能非线形；强磁化性；磁饱和性；磁滞性。非线形；强磁化性；磁饱和性；磁滞性。B （ ）H （

8、I）励磁电流励磁电流励磁电流励磁电流ti001122334455661第9页/共69页 根据磁性能，磁性材料又可分为三种：根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料矩磁材料（滞回（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。线接近矩形。可用做记忆元件）。B （ ）H （I）B （ ）H （I）B （ ）H （I）第10页/共69页磁动磁动势势一、磁路的基本定律一、磁路的基本定律安培环路定安培环路定律律磁路欧姆定磁路欧姆定律律与电路类

9、似，磁路也有各种定与电路类似，磁路也有各种定律律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律安培环路定律=IHdl沿任一闭合路径，沿任一闭合路径，H 的线积分等于包围在这闭合路径内各电流的代数和的线积分等于包围在这闭合路径内各电流的代数和若磁场均匀则有若磁场均匀则有NIHl =磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧

10、姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁路欧姆定律无分支磁路无分支磁路平均长平均长 l线圈线圈N 匝匝IN磁通磁通导磁导磁系系 数数截面积截面积S根据根据SBBHNIHl/=得得SlNI=磁路欧姆定律磁路欧姆定律磁阻磁阻Rm基尔霍夫定基尔霍夫定律律3.1.3 3.1.3 磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律第11页/共69页磁路和电路的比较磁路和电路的比较磁通磁通磁压降磁压降HL磁动势磁动势INF =电动势电动势电流电流电压降电压降UEI电路电路R+_EIU磁路磁路IN 磁阻磁阻lRmS=电阻电阻lRS=mRF=欧姆定律欧姆定律REI=欧姆定律欧姆定律第12页/共69页几点说明：几点说明：1.磁阻

11、磁阻Rm 的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。SlRm=2. 很大，但不是常数，因此很大，但不是常数，因此 也不是常数。所以磁也不是常数。所以磁 路欧姆定律不能用来进行定量计算，只用做定性分析。路欧姆定律不能用来进行定量计算，只用做定性分析。 通常磁路计算应用磁路基尔霍夫定律。通常磁路计算应用磁路基尔霍夫定律。mR3.磁路和电路有相似之处，但却有本质的区别磁路和电路有相似之处，但却有本质的区别。 #第13页/共69页mRF= = INF =SlRmm= 一定：一定： 大大Rm小小F小小I小小 小小Rm大大F大大I大大I一定：一定： 大大Rm小小 大大 小

12、小Rm大大 小小第14页/共69页对带有空气隙的磁路对带有空气隙的磁路l1 、 1l2 、 20.5l0m02mm1mRRRR = =总总000222111SlSlSl = =Rm0中，虽然中，虽然l0很小，但很小，但 0很小，因此很小，因此Rm0很大，很大，使整个磁路的磁阻大大增加。使整个磁路的磁阻大大增加。I不变：不变：Rm大大 小小 不变：不变：Rm大大 I大大电工设备的磁路中要电工设备的磁路中要尽量减小空气隙尽量减小空气隙. .第15页/共69页励磁电流励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流。（线圈中的电流）在磁路中用来产生磁通的电流。（线圈中的电流）3.2 交流铁心线圈交流铁心线圈分类

13、分类：直流铁心线圈直流铁心线圈交流铁心线圈交流铁心线圈励磁电流为直流电励磁电流为直流电励磁电流为交流电励磁电流为交流电将线圈绕制在铁心上就构成了铁心线圈。将线圈绕制在铁心上就构成了铁心线圈。交流励磁：交流励磁： 线圈中上加正弦交流电压，励磁电流为交流电线圈中上加正弦交流电压，励磁电流为交流电流流 产生交变磁通产生交变磁通 在线圈中产生感应电动势在线圈中产生感应电动势第16页/共69页：主磁通主磁通：漏磁通漏磁通u e ei3.2.1 3.2.1 电压、电流和磁通的关系电压、电流和磁通的关系u i （i N）e= -Ndd te = -Nd d t电流与磁通方向符合右螺旋法则电流与磁通方向符合右

14、螺旋法则第17页/共69页电路方程：电路方程：eeuuR- - - - = =)()( ：漏磁通，很小；漏磁通，很小；R：线圈电阻，线圈电阻， 很小，很小，1. 1.基本电磁关系基本电磁关系u e ei假设假设tmsin=则则tfNm p pcos2= =最大值最大值有效值有效值mmfNUU44. 42 = =tNum cos mmfNUp p2 dtdNeu - -= =- - 第18页/共69页3.2.2 3.2.2 铁心线圈的能量损耗铁心线圈的能量损耗 P=Pcu+ Pfe 铜损铜损：Pcu =I2Rcu铁损铁损：Pcu = Ph+ Pe Ph：磁滞损耗磁滞损耗： 铁心材料的磁滞回线面积

15、铁心材料的磁滞回线面积采用软磁性材料做铁心可以减少磁滞损耗采用软磁性材料做铁心可以减少磁滞损耗。Pe：涡流损耗：涡流损耗：与铁心的截面积、电源频率与铁心的截面积、电源频率、磁感应强度有关。、磁感应强度有关。采用顺磁场方向的硅钢片叠成的铁心可以采用顺磁场方向的硅钢片叠成的铁心可以减少涡流损耗。减少涡流损耗。第19页/共69页mNfU 44. 4 当外加电压当外加电压U、频率、频率 f 与线圈匝数与线圈匝数N一定时，一定时， 便一定。便一定。与磁路的导磁材料和尺寸无关。与磁路的导磁材料和尺寸无关。m m 3. 3.交流铁心线圈的等效电路交流铁心线圈的等效电路mR 一定，磁动势一定，磁动势IN 随磁

16、阻随磁阻 的变化而变化的变化而变化；mmRIN = =uiX0RFeRcuX 线线圈圈铁铁心心交流铁心线圈交流铁心线圈的串联等效电的串联等效电路：路：第20页/共69页uiX0RFeRcuX 线线圈圈铁铁心心RCu: 线圈电阻。线圈电阻。2CuCuIPR = =X : 漏磁通引起的感抗漏磁通引起的感抗。iNLX = = =RFe: 铁心电阻。铁心电阻。2FeFePRI=X0: 铁心存储能量引起的感铁心存储能量引起的感抗。抗。02FeQXI=第21页/共69页在吸合过程中若外加电压在吸合过程中若外加电压U不变不变, ,则则 不变。不变。iumRIN= =电磁铁吸合后电磁铁吸合后( (气隙小）气隙

17、小） 小小 电流小。电流小。mR如果气隙中有异物卡住，电磁铁长如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。大，将会导致过热，把线圈烧坏。 交流电磁铁磁路如图示。分析交流电磁铁磁路如图示。分析在衔铁吸合前后的电流、磁通在衔铁吸合前后的电流、磁通的变化情况。的变化情况。电磁铁吸合前电磁铁吸合前( (气隙大）气隙大） 大大 电流大；电流大； mR例例3 3注意！注意！第22页/共69页RUI =(U不变，不变，I不变）不变）mRIN =mRIN =( I 随随 Rm 变化）变化）fNUm44. 4=m（ U不变时，不变时，

18、基本不变基本不变）直流磁路直流磁路交流磁路交流磁路磁路磁路小结小结（随随Rm变化）变化）第23页/共69页思考思考(1)将交流铁心线圈接到与其额定电压值相等的直流将交流铁心线圈接到与其额定电压值相等的直流 电压上，会产生什么现象？电压上，会产生什么现象？(2)将直流铁心线圈接到有效值与其额定电压值相等的交流电压将直流铁心线圈接到有效值与其额定电压值相等的交流电压 上，会产生什么现象？上，会产生什么现象？感抗感抗XL以及与以及与PFe对应的等效电阻对应的等效电阻RFe将不存在将不存在线圈电流线圈电流U/RCu将很大，以至烧坏线圈。将很大，以至烧坏线圈。将产生感抗将产生感抗XL以及与以及与PFe对

19、应的等效电阻对应的等效电阻RFe磁路的磁通达不到额定状态，且铁心（整块铁）磁路的磁通达不到额定状态，且铁心（整块铁）将会严重发热。将会严重发热。第24页/共69页3.2.3 3.2.3 交流电磁铁交流电磁铁结构结构：铁心、绕组、衔铁铁心、绕组、衔铁IU工作原理：工作原理：线圈通电线圈通电产生电磁力产生电磁力吸合衔铁吸合衔铁线圈断电线圈断电电磁力消失电磁力消失释放衔铁释放衔铁应用：应用：工业控制工业控制线圈线圈铁心铁心衔铁衔铁气隙气隙电磁吸力：电磁吸力：f =1078p pB02S0 （牛顿牛顿）经验公式经验公式气隙磁感应强度气隙磁感应强度气隙截面面积气隙截面面积第25页/共69页3.2.3 3

20、.2.3 交流电磁铁交流电磁铁励磁线圈加交流电压励磁线圈加交流电压磁场是交变的（磁场是交变的（ ）。电磁吸力：电磁吸力：)2t2cos1(810tsin8100272027- -= = =SBSBfmmp pp p)2t2cos1(- -= =mFf问题：问题：电磁吸力以两倍的电源频率波动，引起震动和噪声。电磁吸力以两倍的电源频率波动，引起震动和噪声。解决：解决：在部分磁路上加分磁环，使两部分磁路中的在部分磁路上加分磁环，使两部分磁路中的磁通产生相位差，消除震动和噪声。磁通产生相位差，消除震动和噪声。sintmB B=第26页/共69页为什么？为什么？线圈电流线圈电流：衔铁吸合过程中电流不断减

21、小。衔铁吸合过程中电流不断减小。衔铁吸合过程中吸力大小不变。衔铁吸合过程中吸力大小不变。电磁吸力：电磁吸力：使用交流电磁铁时不允许通电后长时间不吸合！使用交流电磁铁时不允许通电后长时间不吸合！第27页/共69页交流电磁铁：交流电磁铁：励磁线圈加交流电压励磁线圈加交流电压交流铁心线圈交流铁心线圈。直流电磁铁：直流电磁铁：励磁线圈加直流电压励磁线圈加直流电压交流铁心线圈交流铁心线圈。交、直流电磁铁的区别：交、直流电磁铁的区别：1 1）交流电磁铁的铁心是硅钢片叠成，直流电磁铁的铁心）交流电磁铁的铁心是硅钢片叠成，直流电磁铁的铁心 可以是一整块软钢；可以是一整块软钢；2 2）交流电磁铁吸合前后电流要变

22、，直流电磁铁吸合前后）交流电磁铁吸合前后电流要变，直流电磁铁吸合前后电流不变；电流不变；3 3）交流电磁铁吸合前后吸力不变，直流电磁铁吸合前后）交流电磁铁吸合前后吸力不变，直流电磁铁吸合前后吸力要变。吸力要变。思思考考产生以上三个不同点的原因是什么？产生以上三个不同点的原因是什么？第28页/共69页第29页/共69页变压器功能：变压器功能：变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子电路中的阻抗匹配电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器）（如喇叭的输出变压器） 变电流：变电流：电流互感器电流互感器 3.3 3.3 变压器变压器第30页/共69页 发电厂发电厂1.05万伏万伏输电线

23、输电线22万伏万伏升压升压变电站变电站 1万伏万伏降压降压 变压器应用举例变压器应用举例降压降压实验室实验室380 / 220伏伏降压降压仪器仪器36伏伏降压降压第31页/共69页单相变压器单相变压器1u2uLR1i2i铁芯铁芯原边原边绕组绕组副边副边绕组绕组3.3.1 3.3.1 变压器的基本结构变压器的基本结构铁心：变压器的磁路。铁心：变压器的磁路。高、低压绕组高、低压绕组. .原边（一次绕组）：原边（一次绕组）：接电源的绕组接电源的绕组副边（二次绕组）：副边（二次绕组）：接负载的绕组接负载的绕组1u1i2u2iLR变压器符号变压器符号：第32页/共69页3.3.2 3.3.2 变压器的工

24、作原理变压器的工作原理工作过程工作过程u2i1 N1u1i2 N2参考方向的确定参考方向的确定 原边是电源的负载；原边是电源的负载； 副边是负载的电源；副边是负载的电源；1u2uLR1i2iN1N2e1e2 原、副边的原、副边的e与与 符合符合右螺旋法则；右螺旋法则；第33页/共69页空载运行空载运行 ：原边接入电源，副边开路：原边接入电源，副边开路。接上接上交流电源交流电源1u原边电流原边电流 i1等于等于励磁电流励磁电流 i10 产生感应电动势产生感应电动势1u1i2e1e1N2N i10 产生磁通产生磁通 （交变）（交变）e, 方向符合方向符合右螺旋法则右螺旋法则1. 1.电压变换原理电

25、压变换原理dtdNe 11- -= =dtdNe 22- -= =注注意意第34页/共69页结论：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。K为为变比变比10i1u20u2i1e2e根据交流铁心线圈的根据交流铁心线圈的电磁关系分析可得：电磁关系分析可得：KNNEE= = =2121mNfE1144. 4= = U1mNfE2244. 4= = U2第35页/共69页有载运行有载运行 ：副边接入负载。：副边接入负载。E1 U1E2 U2忽略线圈电阻和漏磁通的影响忽略线圈电阻和漏磁通的影响所以，电压比为所以，电压比为KNNUU= = =2121第36页/共69页2. 2.电

26、流变换原理电流变换原理Z1u2e1i1e1N2N2iNiNiNi102211 因为：因为：空载时：空载时：励磁电流是励磁电流是： i10磁动势是磁动势是： i10N1有载时：有载时：励磁电流是励磁电流是： i1 与与 i i2 磁动势是磁动势是： i1N1 +i2N2所以：所以：当电源电压的大小当电源电压的大小和频率一定时，铁和频率一定时，铁心中的磁通大小一心中的磁通大小一定。定。产生同样磁产生同样磁通的磁动势通的磁动势相等相等磁势平衡方程式磁势平衡方程式：44. 411mNfU 第37页/共69页由于变压器铁芯材料的导磁率高，空载励磁电流很小，可忽略由于变压器铁芯材料的导磁率高，空载励磁电流

27、很小，可忽略 。10i 01u2e1i1e1N2NZ2i0 11NI22NI11NI22NI - -NiNiNi102211 即即：1221NNII- -= = 第38页/共69页1 1）原、副边电流的大小与匝数成反比；）原、副边电流的大小与匝数成反比；结论结论2 2）副边电流对原边电流起去磁作用；）副边电流对原边电流起去磁作用；3 3）副边电流取决于负载，原边电流取决于副边电流。）副边电流取决于负载，原边电流取决于副边电流。1u2e1i1e1N2NZ2iRL i2 i1 1221NNII- -= = KNNII11221= = =负载电阻增大时，原边电流如何变化？负载电阻增大时，原边电流如何

28、变化？第39页/共69页1i1u2u2iLZ1N2N3. 3. 阻抗变换原理阻抗变换原理22IUZL= =u1i1LZ LZ LZK2= =22222211KZKIUKIKUIUZLL= = = = = 第40页/共69页信号源电动势信号源电动势E= 80V ， 内阻内阻R0=400 ，负负载电阻载电阻RL=4 。1）负载直接接在信号源上时，信号源的输出功率。）负载直接接在信号源上时，信号源的输出功率。1 1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为：）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为： 例例2 2求：求：2）阻抗匹配时变压器的变比及输出功率功率。）阻抗匹配时变压器的变比及输出功率功率

29、。W16. 04)400480()(220= = = = = =LLRRREP解解：2）阻抗匹配时应使）阻抗匹配时应使RL=R0将负载通过变压器接到信号源上变换阻抗。将负载通过变压器接到信号源上变换阻抗。第41页/共69页1iE2u2iLR1N2NR0输出功率为：输出功率为：21=10=10 NNK则变比：则变比： LLRKR2= =400 W40400)40040080()(220= = = = = =LLRRREP 第42页/共69页变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。NNNNNIUIUS2211= = =（理想）理想）3.3.3 3.3

30、.3 变压器的主要技术指标和额定值变压器的主要技术指标和额定值变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。许的电压值。1 1） 额定电压额定电压U1N/U2N2 2） 额定电流额定电流I1N/I2N3 3） 额定容量额定容量SN变压器输出的额定视在功率。变压器输出的额定视在功率。第43页/共69页变压器输出功率与输入功率的比值。变压器输出功率与输入功率的比值。4 4） 额定效率额定效率h hN NNNPP12= =h h5 5） 额定频额定频 率率fN电源的工作频率。电源的工作频率。50Hz50Hz6 6） 电压调整率电压调整率U=U20 - U

31、2U20100%（一般为（一般为5%5%左右）左右）U2I2U20I2NU2NUI2U2第44页/共69页3.3.4 3.3.4 变压器的同极性端及其测定变压器的同极性端及其测定1. 1.同极性端同极性端( (同名端同名端) )当电流流入当电流流入( (或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相 同，则两个流入同，则两个流入( (或流出）端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。或流出）端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性

32、相同的两端为同极性端。AXax*AXax*1u2e1i1eZ2i*第45页/共69页 联结联结 2 23 3，顺串，顺串1324*串联串联顺串：两异名端相连，相当于两匝数相加；顺串：两异名端相连，相当于两匝数相加；反串：两同名端相连，相当于两匝数相减；反串：两同名端相连，相当于两匝数相减； 联结联结 1 13 3，反串，反串并联并联同名端两两相连。同名端两两相连。1-31-3连，连，2-42-4连连2. 2. 线圈的正确连接线圈的正确连接第46页/共69页220220V V：联结：联结 2 2 3 3，1-41-4接电源。接电源。mNfU)2(44.4220=励磁励磁mNi210两种接法下线圈

33、工作情况的分析：两种接法下线圈工作情况的分析：*1324NN10i两线圈的额定电压为两线圈的额定电压为110V110V，若接于，若接于220V220V的电源，应如何连接？的电源，应如何连接？220v若若1-31-3接电源，接电源，2-42-4连接，可能出现什么现象连接，可能出现什么现象？第47页/共69页在极性不明确时，一定在极性不明确时，一定要先测定极性再通电！要先测定极性再通电！两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消烧烧毁毁感应电势感应电势0=e电流电流 很大很大11Rui =1111eRiu-=*1324NN10i220U 注注意意第48页/共69页110V110V：联结：联结 1 1

34、 3 3，2 2 4 4mNfU)(44. 4110=1,32,41324*110U10i励磁励磁mNi10若若1-41-4、2-32-3分别连接后接电源，两线圈产生的分别连接后接电源，两线圈产生的磁通相互抵消，无感应电动势产生，磁通相互抵消，无感应电动势产生，110V110V电压电压将全部降在线圈电阻上，线圈将被烧毁。将全部降在线圈电阻上，线圈将被烧毁。若异名端两两相连，会出现什么现象？若异名端两两相连，会出现什么现象？第49页/共69页3.4 3.4 直流铁心线圈在汽车中的应用直流铁心线圈在汽车中的应用励磁电流为直流：励磁电流为直流：RUI = =（R 为线圈的电阻）为线圈的电阻）IUU一

35、定一定I一定，与磁路特性无关；一定，与磁路特性无关；磁动势恒定：磁动势恒定：F=N I磁通：磁通：)(mRF= =Rm一定一定 一定，恒定磁通，无感应电动势产生；一定，恒定磁通，无感应电动势产生；功率损耗：功率损耗：P= I2R只由线圈中的电流和线圈电阻决定。只由线圈中的电流和线圈电阻决定。3.4.1 3.4.1 直流铁心线圈的电磁特点直流铁心线圈的电磁特点第50页/共69页直流电磁铁磁路如图示。分析直流电磁铁磁路如图示。分析在衔铁吸合前后的电流、磁通在衔铁吸合前后的电流、磁通的变化情况。的变化情况。IU1 1）因电流只与电源电压和线圈电阻有关，）因电流只与电源电压和线圈电阻有关，所以，吸合前

36、后电流不变：所以，吸合前后电流不变：I=U/R2 2）因磁动势一定，）因磁动势一定，F=NI吸合前，磁路中气隙大，磁阻大，吸合前，磁路中气隙大，磁阻大， 小；小；吸合后，磁路中气隙小，磁阻小，吸合后，磁路中气隙小，磁阻小， 大。大。)(mRF= =例例2 2第51页/共69页交、直流电磁铁的特点交、直流电磁铁的特点1.电流恒定，无感应电动势产生。电流恒定，无感应电动势产生。2.无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心心3. 吸合后，励磁电流不变，吸合后，励磁电流不变， F#交流电磁交流电磁 铁特点铁特点1. 吸力是交变的，铁心需加分磁环。吸力是交变的，铁心需加分磁环。2. 励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变3. 铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。直流电磁直流电磁 铁特点铁特点第52页/共69页3.4.1 3.4.1 直流铁心线圈的应用直流铁心线圈的应用1.继电器继电器第53页/共69