磁路与变压器.ppt

第七章 磁路与变压器,7-1 磁路的基本概念和定律及磁性材料,磁路中的基本概念和定律,磁性材料,磁路与电路的关系,一、磁路中的基本概念和定律,1、磁感应强度 B 描述磁场内某点磁场强弱和方向,单位：特斯拉 T,2、磁通,=BS,单位：韦伯,通过某一面积的磁力线数目,、磁路中的欧姆定律,其中F：磁动势 F=IN 单位：安,Rm：磁阻,磁阻单位：1/亨,回忆电路中：,其中E：电动势,R：磁阻,磁路中,4、磁场强度 H,其中,单位：安/米,H：磁压,5、安培环路定理（或称全电流定理）在磁路中沿任一闭合路径L，磁场强度H的线积分等于该闭和回路所包围的总电流即：若沿长度L磁路强度H处处相等，且闭和回路所包围的总电流是由通过I的N匝线圈提供，则上式可写成：NI=HL,磁压,6、磁路的基尔霍夫第二定律沿任何闭和磁路的总磁动势,恒等于各段磁压降的代数和，即：,该定律也称为基尔霍夫磁压定律,7、磁路的基尔霍夫第一定律 对于有分支磁路，任意取一闭合面A，由磁通连续性的原则，穿过闭合面的磁通的代数和应为零，即：,该定律也称为基尔霍夫磁通定律,二、铁磁材料,把磁化过程中的 和 的关系曲线称为磁化曲线。,非铁磁材料主要指空气等非金属及铜、铝等金属。,铁磁材料主要指铁、镍、钴及其合金。它有三个特点：,1、高导磁性,非铁磁材料,铁磁材料,2、磁饱和性,相对磁导率,H/m,将一块尚未磁化的铁磁材料放在幅度为 的磁场内反复交变磁化，磁化曲线形成闭合回线，称为磁滞回线。,3、磁滞性,剩磁的强弱。,将一块尚未磁化的铁磁材料放在幅度为 的磁场内反复交变磁化，磁化曲线形成闭合回线，称为磁滞回线。,软磁性材料：磁滞回线窄,硬磁性材料：磁滞回线宽,7.2 直流磁路的计算,励磁电流为直流的磁路,直流磁路的计算,第一类,已知磁通 求磁通势,第二类,已知 求,-只能借助第一类分析用猜试法进行,步骤如下:,查B-H曲线,+,7.3 交流磁路与交流铁心线圈,励磁电流为交流的磁路,一、电压、电流和磁通关系,e 的有效值为：,二、铁心中的能量损耗,电磁关系,（）磁滞损耗,（）涡流损耗,减小方法：要切断涡流,每片硅钢间绝缘或提高铁心电阻率,减小方法：选软磁材料或减小 或 的最大值,正比于磁滞回线下的面积,7.变压器,一、变压器的构造,主要由铁心和绕组两部分组成,接电源一边的绕组原边绕组、初级绕组,接负载一边的绕组副边绕组、次级绕组,二、变压器的原理,、空载运行,+,u,2,i,e,1,+,u,1,e,2,1,2,副边无电流,对原边工作状态没影响,+,u,2,i,e,1,+,u,1,e,2,1,2,变压器的变压比,主磁通同时穿过副边绕组产生感应电动势,、带载运行,由于副边产生的磁通在原边产生感应电动势，破坏了原有的电压平衡原边电流也发生变化。,当电源电压不变时，主磁通不变磁动势也不变。则有如下磁动势平衡,其中I0很小，则,、变压器的阻抗变换,三、外特性与电压调整率,电压调整率：,四、功率与额定值,（）功率损失：,效率：,额定值：,