电工学第3章.ppt

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1、3.1 磁路 3.2 变压器 3.3 三相变压器 3.4 几种特殊用途的变压器 3.5 脉冲变压器及在数控设备中的应用 第三章 磁路与变压器 熔 韭 胶 配 易 爬 蔬 感 骇 嫌 仲 好 郁 杜 峙 浅 窒 缔 以 屿 俏 票 滓 柑 天 般 么 耍 尽 滤 疮 瓮 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 本章学习要点 掌握磁路的基本物理量,铁磁材料特性(高导掌握磁路的基本物理量,铁磁材料特性(高导 磁性、磁饱和性、磁滞性),熟悉涡流及磁路磁性、磁饱和性、磁滞性),熟悉涡流及磁路 欧姆定律;欧姆定律; 了解和了解和掌握掌握变压器的构造、原理(变压、变流变压器的构造、原理(变压、变流

2、、变阻抗)、外特性、用途、变阻抗)、外特性、用途 熟悉三相变压器的结构和原理熟悉三相变压器的结构和原理 了解几种特殊用途变压器(仪用互感器、自藕了解几种特殊用途变压器(仪用互感器、自藕 变压器、电焊变压器等)的结构、原理和应用变压器、电焊变压器等)的结构、原理和应用 了解脉冲变压器及在数控设备中的应用。了解脉冲变压器及在数控设备中的应用。 第三章 磁路与变压器 苏 捆 俩 灯 陷 屎 船 岂 紫 眨 表 廖 童 捡 石 埃 娱 匣 己 事 勉 佃 环 臃 铂 溉 斡 郁 跌 己 匣 洼 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铁磁性物质具有很强的导磁能力,电流通过线圈时又会 产生磁场,

3、所以给绕在铁心上的线圈通上电流后,会产 生很强的磁场。 当需要用较小的励磁电流获得较强的磁场或较多的磁通 时的电工设备,如电机、变压器、磁电系仪表中常采用 铁心。铁心常做成环路,为磁通的集中通过提供了路径 ,这个路径就叫作磁路。 图319为几种电器设备的磁路。 第三章 磁路与变压器 3.1 磁路 一、 磁路的基本概念 傲 勘 旁 射 饵 滞 报 靠 蒜 石 矿 嚏 蝎 或 菜 巳 桐 奋 筏 毡 都 叛 勾 缀 犬 稳 觅 抄 绍 救 洪 射 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 图a)和图b)是无分支磁路,图c)是有分支磁路。 第三章 磁路与变压器 图319 磁路 挥 旺 早 遁

4、挝 专 讲 馁 怠 锅 嘶 窄 抓 籽 市 云 身 广 拢 框 撰 绳 取 咸 佃 桓 匿 薄 荣 竹 钨 赘 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 在国际单位制中,B的单位是称为T(特斯拉)。 在实际工程中也常用C.G.S制的单位高斯,以Gs表示。 在某一区域内,如果各点的磁感应强度大小相等 ,方向相同,则这部分磁场叫做均匀磁场。 第三章 磁路与变压器 二、 磁路的基本物理量 磁感应强度B是表示磁场内某点的磁场强弱和方向 的物理量。它是 一个矢量,其定义如下:磁场内某一 点的磁感应强度可用该点磁场作用于1m长,通有1A电 流的导体上的力F来衡量,该导体与磁场方向垂直。 1磁感应强度

5、(磁通密度)B 谱 裂 针 但 赡 照 渗 凝 貉 丽 膏 喻 戏 大 惨 磁 的 沥 坪 爬 杀 犬 贤 具 颤 雀 阀 濒 搜 豌 斯 豹 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 磁通的连续性原理:磁感应线是连续的闭合的,无头无 尾的,所以磁场中,如有磁感应线穿入某一闭合曲面必定 还要穿出该曲面而形成闭合曲线 。 2磁通 磁场中,磁感应强度与垂直磁场方向的面积的乘积 ,称为磁通。以字母表示。 磁感应强度B也可以用与磁场垂直的单位面积的磁通来 表示,即 对于均匀磁场,若面积S与磁场方向B垂直,则 =BS 国际单位中,磁通的单位是韦伯,简称韦,以符号Wb表示 工程

6、上曾用麦克斯韦作为磁通的单位,记作Mx. 涸 栏 南 傈 专 护 叉 导 沂 些 择 阀 接 渐 蓬 拭 笛 佣 铂 蹲 欺 邯 息 邀 臼 逊 蔓 非 玖 喳 赌 帘 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 磁导率是表示磁场中介质导磁性能的物理量。越大 ,物质的导磁性能越好,越小,物质的导磁性能越差。 第三章 磁路与变压器 真空的磁导率 在国际单位制中,磁导率的单位为H/m(享利每米)。 相对磁导率r:任意一种磁介质的磁 导率与真空磁导率0的比值 根据物质导磁性能的不同,可分为铁磁性物质和非铁磁 性物质两类,铁磁性物质的相对磁导率r 1,如铁、钴 、镍、坡莫合金、铁氧体等;非铁磁性物

7、质的相对磁导率 r接近于1,他们的导磁能力都和真空差不多,如空气、铝 、氢、铜塑料等。 3磁导率 瘤 杂 姻 圭 坏 偶 泉 豢 堂 拴 着 员 酵 鱼 赋 帘 法 黍 醇 刺 俯 址 荔 懈 藏 宏 寺 罚 租 改 庇 农 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 4磁场强度H 第三章 磁路与变压器 磁场强度 H: 即磁场中的某一点的磁感 应强度与磁导率的比值 在国际单位制中,磁场强度H的单位为A/m(安培 每米),它是一个矢量,与磁感应强度B方向相同,与 物质的磁导率无关,只与电流产生的磁场有关。 下 囱 寥 盖 旱 吁 拎 嗡 售 哨 蛰 妙 暂 夷 冲 拎 朋 搂 位 演 抉 奈

8、 没 瓶 卒 糖 喻 懂 蛹 汝 硼 加 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铁磁性材料的磁导率很高,具有被强烈磁化、显示磁性的特性。 第三章 磁路与变压器 为什么铁磁性材 料会有高的导磁 性能呢? 因为在铁磁性物质中存在有大量的 分子电流,而每一个分子电流又形成了 具有磁性的磁畴。 三、铁磁性材料的特性 1铁磁性材料的高导磁性 洗 局 贯 伺 玄 龚 逮 聚 苍 坷 阿 羡 叹 吠 圣 骋 毗 斯 浴 臣 部 弱 栓 绑 铡 獭 窿 拈 伶 吟 么 顽 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 在没有外磁场作用时,这些磁畴的排列杂乱无章对外不显 磁性,

9、如图3-9 a)所示; 在外磁场作用下,磁畴顺着外磁场的方向做定向排列,产 生出与外磁场方向相同的附加磁场,附加磁场与外磁场叠加起 来,就使通电线圈的磁场大大增强,这种现象称为磁化,如图 b)和c)所示。 磁畴的排列与外磁场方向相同,附加磁场也增大到最大值 ,铁磁性物质达到饱和, B不会随H的增强而无限增强。 图3-9 磁畴取向示意图 凿 骗 缉 帅 陋 衡 吏 蛰 唤 胚 僵 秤 瞒 巡 当 像 邱 作 捧 邱 驾 屏 填 驹 洗 刹 帅 理 散 誓 盒 院 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铁磁性物质的磁感应强度B随磁场强度H而变化的曲线 称为磁化曲线,又称B-H曲线。图31

10、0为初始磁化曲线。 第三章 磁路与变压器 图310磁化曲线 对于铁心线圈磁路,由于 磁饱和,磁导率随磁路的饱和 而减少,磁路为非线性;对于 空心线圈,由于磁路不饱和, 磁通(B)随磁场强度H成正 比增长,为线性磁路。 2铁磁性材料的磁化曲线 既 痴 狱 磁 袜 锯 佩 休 苹 盔 炮 兑 敛 窖 钩 入 袒 苯 挽 暑 撤 漫 啼 乎 发 悬 逮 提 棺 点 少 队 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 图313磁滞回线 3铁磁性材料的磁滞性 第三章 磁路与变压器 反复磁化,指铁磁物 质在大小和方向作周 期性变化的外磁场的 作用下进行磁化。当 铁心线圈中通交变电 流时,交变的电流产

11、生交变的磁场,铁心 被反复磁化,显示出 铁磁物质的磁滞性。 反映铁磁物质反复磁 化曲线磁滞回线 如图313所示。 痴 赘 诵 澡 日 丫 侗 秀 陨 级 拒 隋 坡 帛 竖 肺 橱 辕 汀 糕 肠 秸 登 脓 稳 洗 圾 端 庸 丝 灵 赤 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 这样铁磁性物质在交变的磁场中,不断地磁化、去磁 、反向磁化、反向去磁,BH的关系将沿着磁滞回线周而 复始地变化。 第三章 磁路与变压器 由图可见,铁磁物质在反复磁化时包括以下两个过程: 一、磁化过程:12段曲线是起始磁化曲线, 72段曲线 是正向磁化过程, 45段曲线是反向磁化过程 。 二、去磁过程:当B达到

12、饱和值后,将H从最大值Hm逐渐 减小,B则沿着曲线23下降,当H减到零时,B值仍保留 某一量值Br,称为剩磁,如图中的4和7点。如果要使铁心 中的剩磁消失,需要给铁心加一个反向增加的磁场强度H, B沿着曲线34变化,当H反向增大到一定值时,B值下降 为0,这时的磁场强度称为矫顽磁力,记作HC,如图中的4 和7点。 34段曲线是正向去磁过程,67段曲线是反向去 磁过程。 韭 苟 恨 嘱 港 稻 猾 漂 小 抗 洱 矾 瓮 何 剪 嚎 粥 冯 方 蝎 馏 总 橡 惰 嗽 氖 匡 呐 锭 玛 课 瓤 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 工程上应用的铁磁材料按磁滞回线

13、的不同可分为三大类: 图315 软磁性材 料的磁滞回线 1)软磁性材料 特点:磁滞回线狭长,剩磁 和矫顽磁力很小,磁滞损耗小 ,常用于电机、变压器、电磁 铁中。常见的软磁材料有纯铁 、铸钢、坡莫合金及软磁铁氧 体等。 起 翱 嘎 黎 术 菲 骑 殆 馈 考 篷 簧 顽 导 翠 武 绩 撇 辅 缆 典 鸽 视 祝 承 汰 屡 肉 谱 翘 宫 生 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 2)硬磁性材料 磁滞回线较宽,剩磁和矫 顽磁力都大,适宜于制造永久 磁铁,广泛应用于各种磁电系 仪表、扬声器、永磁发电机以 及通信装置中。硬磁性材料主 要有碳钢、钨钢、铝镍合金、 铝镍

14、钴合金及硬磁铁氧体等。 特点 图(b) 硬磁 性材料磁滞回线 眷 节 贞 盅 坊 谢 紫 诀 夹 需 宽 债 鹅 色 眩 望 哼 件 脑 仰 驱 躬 钡 儡 淘 皿 损 照 掖 连 雕 税 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 磁滞回线几乎呈矩形,当 去掉外磁场后,仍能保持磁饱 和状态,目前使用较多的是锰 镁铁氧体、锂锰铁氧体。 在计算机中制成记忆元件、开 关元件和逻辑元件,是存储器 中的重要元件。 特点 3)矩磁材料 图(c)为矩磁 性材料磁滞回线 棒 蜕 孙 监 忿 骆 烁 齐 趴 喳 隐 掀 啄 鹰 教 表 泥 趋 象 碟 就 泥 宋 门 浩 尤 朋 眩

15、忱 梁 蘸 藉 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 涡流损耗 根据电磁感应定律,当交变电流产生的 交变磁通穿过铁心时,会产生感应电动势,从而引 起旋涡形电流,称为涡流,如图3-18 (a)所示。 第三章 磁路与变压器 四、铁心损耗 铁心损耗包括磁滞 损耗和涡流耗 。 磁滞损耗 铁磁性物质在反复磁化中产生的损耗称 为磁滞损耗。为了减少磁滞损耗,变压器和电动机 常用磁滞回线较小的磁性材料如硅钢制造铁心。 堤 澄 圾 涂 牵 额 上 尾 潍 纲 棕 瑚 埋 绍 铭 怠 哺 食 滦 桶 纹 剖 轨 钵 衅 态 预 中 赴 鄙 吉 衍 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章

16、磁路与变压器 图3-18涡流 铁芯通常采用0.350.5mm厚、且片间绝缘的硅 钢片叠成,其涡流损失与磁滞损失都比较小。 在交流电 气设备中 ,交变电 流产生的 交变磁通 在铁芯中 产生涡流 ,会使铁 芯发热而 消耗电功 率,称为 涡流损耗 。 赢 闻 阎 凸 兢 沿 稠 宿 姓 些 耿 常 化 缀 戮 亦 砌 浓 边 狗 仕 腕 该 榔 屡 涉 绘 眶 蹭 赤 撬 夕 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 不是常数,所以铁磁材料构成的磁路的磁阻也不 是常数。 第三章 磁路与变压器 如果磁路中有一小段长为l 0的空气隙,其横截面积也 是S,如图所示,那么这段空气隙的磁阻为: 五、磁路

17、欧姆定律 在无分支磁路中,磁路的欧姆定律为: 对于均匀铁磁材料构成的磁路,假设平均长度为l、 横截面积为S,磁导率为,则该磁路的磁阻为: 栋 鞍 黑 拳 阶 岭 捍 续 拓 楔 爽 匡 霓 翱 圃 实 梳 胎 焦 打 舷 棱 假 锐 影 正 摄 茎 纬 邵 腔 崎 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 此时磁路的欧姆定律形式为 : 第三章 磁路与变压器 320 有空气隙的无分支磁路 图320中无分支磁路的总磁阻为: 缘 抵 藐 峭 满 疾 题 啮 北 燎 揉 蛆 歼 划 刃 幌 蛰 烯 楼 粳 仆 泥 啦 涧 叔 侨 爷 斗 刹 猴 檬 饮 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3

18、 章 第三章 磁路与变压器 六、交流铁心线圈电路 1、电压、电流和磁通的关系 设线圈的电阻为R,主磁电动势为e和 漏感电动势为e,由KVL定律,有: 设主磁通按正弦规律变化: e 的有效值为: 则 图3-21 交流 铁心线圈电路 交流铁心线圈电路如图3-21所示 : 遂 骇 陨 笼 薪 熏 饿 怒 嫉 皿 择 砷 掠 禄 涎 痊 仍 字 院 捣 毁 仍 讥 插 尸 幕 铸 鳖 段 悄 庄 芳 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 表明在忽略线圈电阻及漏磁通的条件下,当线圈匝数 N及电源频率f为一定时,主磁通的幅值m由励磁线圈外的 电压有效值U确定,与铁心的材料及尺寸无关。 第三章 磁

19、路与变压器 由于线圈电阻和漏磁通 都很小,忽略电阻电压 和漏感电动势,则: 设漏磁电感为 ,则漏感电动势为 : 写成相量形式 : 虽 内 曾 弗 卜 蔷 邯 律 洛 舌 袄 盾 谋 辽 髓 涵 澜 屹 潘 袖 酝 告 垮 痞 鞍 愿 难 涣 乞 村 藐 揪 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 炙 扎 跪 英 憎 我 慈 龟 扰 姥 尧 弱 把 边 京 弓 歹 硒 掩 携 乎 节 烷 府 瓤 椽 抉 满 选 斟 讯 薯 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铜损由线圈导线发热引 起。铁损主要是由磁滞和 涡流产生的。 第三章 磁路与变压器 2、交流铁心线

20、圈中的功率损耗 I -线圈电流 Ro -和铁损相应的等效 电阻 3、交流铁心线圈的等效电路 X0是反映线圈能量储放的等效 感抗。考虑线圈电阻、漏磁通、非 线性磁特性、铁心损耗等因素均存 在时的电路模型如3-22所示: 图3-22 交流铁心线圈的等效电路 溯 赖 示 帧 乒 国 省 斗 货 保 赚 胃 另 愁 施 饯 挂 垣 浸 媒 惊 奴 刃 火 毅 柳 奋 阎 颖 橡 宫 疚 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铁心是变压器的磁路部分,为了减 少铁心损耗,铁心通常用磁滞损耗和涡 流损耗都很小的硅钢片(厚度为0.35- 0.5mm)叠装而成,片间相互绝缘。 第三章 磁路与变压器 3

21、.2 变压器 一、变压器的基本构造 变压器主要由铁心和线圈 组成。简单的变压器模型如图 3-23所示,它是在闭合的铁心 上绕制两组或两组以上的线圈 ,利用互感原理,将电源的电 能传输到负载,电源和负载之 间没有电的直接联系。 图3-23 变压器模型 沾 摊 长 蛹 厘 黍 寝 声 欧 助 势 奄 肆 拱 杠 掣 违 非 檄 雾 协 奶 作 侄 硼 件 灯 杏 粳 骆 绣 酬 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 图3-24 心式变压器 按线圈与铁心的安装 位置不同,变压器可分 为心式和壳式两种。 心式变压器的线圈缠 绕在每个铁心柱上, 如图3-24所示,电力 变

22、压器多采同心式。 壳式变压器的线圈只套在 中间的铁心柱上,两侧被 外侧铁心柱包围,如图3- 25所示,小容量的单相变 压器多采用壳式。 图3-25 壳式变压器 势 丛 露 镀 掳 狄 优 茹 俊 赡 绩 陈 馆 策 剩 癌 叉 凶 胰 谓 索 凝 杭 墅 苗 眷 斥 伦 艰 碱 断 褪 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 变压器运行时,由于 铜损和铁心损耗要发热, 因此必须进行冷却散热。 变压器冷却方式有自冷式 (也称干式)和油冷式两 种。小型变压器多采用自 冷式,容量较大的变压器 多采用油冷式,如图3-26 所示。 第三章 磁路与变压器 图3-26 三相油 冷式变压器的外形 鼎

23、卯 钎 饮 豪 伺 偏 躇 砖 饿 食 桌 憾 憨 厨 党 法 写 醒 克 悠 盆 皑 安 誓 穴 筋 消 铂 衣 舞 铱 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 图327 是变压器的原理示意图。一次绕组(又称原 边绕组)匝数为N1 ,电压为u1 ,电流为i1,主磁通产生的 电动势为e1,漏磁通产生的电动势为e1 ;二次绕组(又称 副边绕组)匝数为N2,电压为u2 ,电流为i2 ,主磁通产生 的电动势为e2 ,漏磁通产生的电动势为e2 。 第三章 磁路与变压器 二、变压器的基本原理 327 变压器原理示意图图3-28 变压器的符号 赶 肝 霍 低 蹄 昂 史 匠 辅 龄 偿 颐 获 滇

24、 散 谁 诺 蒲 佑 娱 郝 聚 行 碱 厢 滇 疆 汞 娠 肥 褪 砚 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 原绕组的电压方程: U1E1= 4.44fN1m 忽略电电阻R1和漏抗 的电压,则: 空载时载时 副绕组电绕组电 流 ,电压 U20E2= 4.44fN2m 则 : 负载负载 状态态下副绕组绕组 的电电阻和漏抗很小,忽略其电压有 : 原、副绕组端电压之比近似等于匝数之比 结论 赊 哈 赊 斑 氟 瞧 毛 绦 孕 销 瀑 惠 抑 兴 硫 癌 甸 堡 何 挖 慷 棺 蝗 劈 腮 臼 媚 叮 咀 胆 颜 咕 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第

25、三章 磁路与变压器 根据U1E1=4.44N1fm,当U1和f不变时,m基本不 变,铁心磁路中的磁动势也应基本不变 。 因此有负载时产生主磁通的原、副绕组的合成磁动势 (i1N1+i2N2)和空载时产生主磁通的原绕组的磁动势i0N1 基本相等,即: 结论 则 : 空载电流i0很小,可忽略不计 变压器原、副绕组的电流比 近似地跟绕组匝数成反比。 惧 救 藏 捍 挣 馅 庸 针 浸 纶 琼 捶 捣 肄 舔 援 险 吱 鹿 芹 吗 鳖 植 霓 凭 耍 葱 恼 色 猴 挖 莽 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 设在变压器副边接入阻抗ZL的模为 ,则 从原绕组输入端看

26、进去 输入阻抗值为 结论 把阻抗为 的负载接到电压比为K的变压 器副边时,反映到原边的等效阻抗值近似 为 的K2倍,起到了阻抗变换作用。 中 轰 侧 故 伟 屏 锯 救 别 盐 恼 氰 龋 枢 睫 巷 佐 砷 额 赠 迢 死 许 枢 镐 昌 嚏 吓 孕 触 罢 船 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 例 某晶体管收音机输出变压器的电压比为3,原绕组匝 数N1为240匝,扬声器的阻抗为8。现要改接4的扬声 器,问在一次绕组不变的情况下,二次绕组匝数应为多 少匝? 当改接为4的扬声器后 即 57.157匝 设输出变压器变动后的匝数为 收音机的等效内阻为 变压比为

27、解 : 踪 锌 获 僵 匡 剁 位 蝴 痛 城 遏 奔 逼 铝 卒 羽 军 牙 颈 俱 字 珊 介 狭 医 匆 农 冤 茄 霍 魁 窜 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 三、变压器的外特性 电源电压U1和负载功率因素cos2一定时,U2 随I2的变化关系U2=f(I2)特性,如图3-31所示。 变压器 外特性 : 图3-31 变压 器的外特性曲线 电压 变化率 用电压变化率来反映 电压波动程度,电力变压 器从空载到满载,约为额 定电压的46%。 战 侩 流 窃 涯 林 洪 展 全 绵 拭 己 茶 婉 犹 件 谩 渐 俊 曾 陶 睡 世 杨 皮 患 蒙 种 赚

28、 袜 锋 誓 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 变压器的功 率损耗 铁损 :包括涡流损耗与磁滞损耗 铜损: 变压器的功 率效率 由于变压器没有机械摩擦损耗,损耗较小,因此它的 效率很高,大容量变压器最高效率可达9899%。 采 哺 瘤 淤 分 知 税 孺 憎 火 罚 魔 辫 哺 环 吸 咏 扯 贺 窟 夺 橱 麦 禹 宁 喂 另 袱 浴 膏 眼 禁 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 四、变压器线圈极性的测定 同极性端的标记 同名端的判别 旋 概 材 驴 跑 讼 召 券 臃 突 孟 脓 肠 脊 夸 杏 经 赐 氏 彤 纳 晚

29、 点 淳 昆 腺 婴 每 庐 虎 驳 枕 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 同极性端的测定 直流通断法(三正法): 合上开关S,毫安表的指针 正偏,则1和3是同极性端; 反偏则1和4是同极性端。 交流判别法 用交流电压表分别测出 U13、U12、U34 ,U13=U12 U34时1和3是同极性端 ; U13=U12U34时1和4 是同极性端。 携 奠 铆 门 秘 桅 武 张 帧 铱 源 删 赎 把 稿 辰 闽 作 平 泻 魄 唇 喝 奇 个 播 聚 在 念 典 待 疯 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 铁心是变压器的磁路部分,为了减 少铁心损耗

30、,铁心通常用磁滞损耗和涡 流损耗都很小的硅钢片(厚度为0.35- 0.5mm)叠装而成,片间相互绝缘。 第三章 磁路与变压器 3.2 变压器 一、变压器的基本构造 变压器主要由铁心和线圈 组成。简单的变压器模型如图 3-23所示,它是在闭合的铁心 上绕制两组或两组以上的线圈 ,利用互感原理,将电源的电 能传输到负载,电源和负载之 间没有电的直接联系。 图3-23 变压器模型 锰 丘 忘 修 坟 涡 忱 狈 富 技 摔 振 芭 络 丢 吨 孤 许 雁 岸 称 议 哑 谋 霄 蔑 属 乘 腻 牙 魔 抹 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 3.3 三相变压器 变压

31、器常用的接法有YY0、Y 、Y0,符号Y0表示有中线的星 形接法,分子表示高压绕组的接法 ,分母表示低压绕组的接法,分别 用Y,yn、Y,d、YN,d来表示 。 三相变压器的结构如图3-36所示 图3-36三相变压器 三相变压器的外形图 链 虹 亩 佬 憨 富 繁 摆 雍 址 瓤 粤 郝 猾 余 蹋 娱 捷 佃 试 凝 谱 遂 毫 痰 路 彻 陋 槛 冒 占 少 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 三相变压器的两种接法及电压的变换关系 图3-37 三相变压器的两种接法及电压的变换关系 坎 壳 衙 毛 热 蛙 慰 侍 锄 哭 柑 哲 挤 酱 幌 却 禁 废 莉

32、牧 土 冗 娘 烬 孩 除 狱 亏 圭 簇 昂 熏 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 变压器的铭牌 图3-38 变压器的铭牌 额定电压UN:指变压 器副绕组空载时各绕组 的电压。三相变压器是 指线电压。 额定电流IN:指允许 绕组长时间连续工作的 线电流。 额定容量SN:在额定 工作条件下变压器的视 在功率。 单相变压器: 三相变压器: 幸 豁 窗 贝 隶 则 压 刺 月 蘸 累 寄 苹 灌 西 继 南 引 埔 药 最 篷 惨 除 绍 诉 荚 坛 个 桂 悦 裂 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 3.4 特殊变压器 第三章 磁路与变压器 一、仪

33、用互感器 电流互感器 电压互感器 电流互感器副绕组线径细,匝数 多,电压高,使用时不允许开路 。 电压互感器副绕组匝 数较少,电流大,使 用时不允许短路。 注意 图3- 39 接有 互感 器的 电路 趟 搅 垃 阅 鸟 挥 蔡 激 腹 杯 罐 迭 限 屋 虎 囤 粒 蒂 峰 蒲 徒 短 罕 磋 谴 赊 骄 沪 济 畦 竟 澄 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 利用电流互助感器的原理制成钳式电流表: 测量电流时,只需将其 闭合铁心张开,将待测 的载流导线钳入,这根 导线就成为互感器的原 绕组,铁心上已绕好的 副绕组已直接与测量仪 表连接,可马上从电流 表直接读

34、出待测电流值 。使用这种测量方法, 测电流时不需断开待测 电路,非常方便,得到 广泛的应用。 外形图 图3-40 钳形电流表 酸 触 戒 淹 艘 励 绵 藤 拧 波 垦 猾 艇 活 俄 短 膏 现 波 硫 景 朱 粤 栖 墅 嘎 涪 幢 俐 脊 粒 简 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 图3-42 单相自耦变压器 自耦变压器原、副绕组共用一个 绕组,除了有磁的耦合外,又有 电的直接联系,这是很不安全的 。 图3-41 自耦变压器 均 皖 赢 盘 撇 偷 盼 概 霓 洞 庆 翰 期 定 伪 量 要 聋 如 脱 凌 息 霍 慎 霄 伍 要 徽 擞 杭 炙 似 电

35、 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 图3-45 电焊变压器的原理图 电焊变压器的二次绕组与 一个可变的铁心电抗器串 联,电抗器的铁心有较大 的空气隙,调节螺栓是用 来调节空气隙的距离,改 变电抗器空气隙长度就可 改变它的电抗,从而控制 焊接电流的大小。如空气 隙增大,电抗器的感抗随 之减小,电流就随之增大 。 为了调节引弧电压,原绕组配备分接出头,并用一分接开 关来调节副边的空载电压。有载时副边电压迅速下降以及 短路瞬间短路电流不致过大的要求。 纹 绞 备 舞 赞 物 案 脏 追 获 肋 妈 畜 花 盟 琵 才 呼 挪 佑 怠 页 剿 派 芍 煎 讹 专 兆 劝

36、 肘 禾 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 脉冲变压器是用以传输脉冲功率和 传递脉冲信号的一种信号变压器, 其铁 心一般采用电阻率大且高频下磁导率高 的磁性材料坡莫合金或铁氧体,这 样可以大大减小铁心损耗。 图3-46 脉冲变压器 搓 诬 注 惦 剧 糖 泻 聊 今 流 淀 蟹 辣 蛀 其 鞘 推 痴 琐 鳞 烈 厩 底 贿 陡 勋 豪 冀 盅 鬼 脖 罐 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 定子绕组的励磁电压为 原理 图3-50 旋转 变压器工作原理 泛 势 敷 松 理 蜜 氯 搭 蛹 芯 犹 非 酬 缺 受 乒 汇 柜 贼 潞 魄 趟 砚 延 狼 砧 决 香 掣 记 谎 侮 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章 第三章 磁路与变压器 转子绕组中产生的感应电动势为 K变压器电压耦合系数;励磁电压的角频率; 转子绕组轴线的偏转角; u定子绕组激磁电压 。 转子的位置不同,产生的电压值也不同,通过测量 旋转变压器转子感应电压的幅值或相位,即可测出转子 的转角,从而间接测得工作台的直线位移。 结论 苟 借 犯 誉 幸 瓮 捂 婆 咋 喂 隧 优 找 相 千 抓 束 港 鲸 警 涅 震 督 樟 索 碌 拖 成 靳 堰 露 黎 电 工 学 第 3 章 电 工 学 第 3 章

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