第9讲电路与变压器第六章.ppt
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1、1第第9讲讲第六章磁路与变压器2第六章第六章 磁路与变压器磁路与变压器6.1 磁路磁路6.2 变压器的工作原理变压器的工作原理6.3 变压器的使用变压器的使用6.4 特殊变压器简介特殊变压器简介3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。1u2uis6.1 磁路磁路6.1.1.磁路的基本概念磁路的基本概念 线圈通入电流后,产线圈通入电流后,产生磁通,分主磁通和漏生磁通,分主磁通和漏磁通。磁通。s: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 的磁性材料)的磁性材料)线圈线圈46.1.2 磁路计算中的基本物理量磁路计算中的基本物理量一、磁感应强度一、磁感应强度(磁
2、通密度)(磁通密度)与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通(磁与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通(磁力线)力线)SB单位:韦伯单位:韦伯1 Tesla=104 高斯高斯B 的单位:特斯拉(的单位:特斯拉(Tesla)5二、磁导率二、磁导率: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(亨(亨/米)米)70104 真空中的磁导率真空中的磁导率()为常数为常数0一般材料的磁导率一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比,和真空中的磁导率之比,称为这种材料的相对磁导率称为这种材料的相对磁导率r0r1r,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6 磁性材料的
3、磁性能:磁性材料的磁性能:1.非线性非线性大大小小BH)(I)2.磁饱和性磁饱和性HBBH 3.磁滞性磁滞性 根据磁性能,磁性材料又可分为三种:软磁材料(磁根据磁性能,磁性材料又可分为三种:软磁材料(磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等)、永磁材料(磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等)、永磁材料(磁滞回线宽。常用做永久磁铁)、矩磁材料(滞回滞回线宽。常用做永久磁铁)、矩磁材料(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)。7三、磁场强度三、磁场强度 H 磁场强度是计算磁场所用的物理量,其大小为磁磁场强度是计算磁场所用的物理量,其大小为磁感应强度和导磁率之比。感应强度和导磁率之比。
4、BH 单位:单位:B:特斯拉:特斯拉:亨:亨/米米H:安:安/米米8一一.安培环路定律(全电流律):安培环路定律(全电流律):6.1.3 磁路的基本定律磁路的基本定律 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,等于通等于通过这个闭合路径内电流的代数和过这个闭合路径内电流的代数和.HI1I2I3IldH电流方向和磁场强度的方向电流方向和磁场强度的方向符合右手定则,电流取正;符合右手定则,电流取正;否则取负。否则取负。9HLNI 在无分支的均匀磁路在无分支的均匀磁路(磁路的材料和截面积相同,(磁路的材料和截面积相同,各处的磁场强度相等)中,安培环路定律可写成:各处的磁场
5、强度相等)中,安培环路定律可写成:磁路磁路长度长度L线圈线圈匝数匝数NIHL:称为磁压降。称为磁压降。NI:称为磁动势。一般称为磁动势。一般 用用 F 表示。表示。F=NI10HLNI总磁动势总磁动势 在非均匀磁路在非均匀磁路(磁路的材料或截面积不同,或磁场(磁路的材料或截面积不同,或磁场强度不等)中,强度不等)中,总磁动势等于各段磁压降之和。总磁动势等于各段磁压降之和。00lHIHNI例:例:INl0l11对于均匀磁路对于均匀磁路 LSLBHLNI磁路中的磁路中的欧姆定律欧姆定律二二.磁路的欧姆律:磁路的欧姆律:则:则:mRLSNIFINSL注:由于磁性材料注:由于磁性材料 是非线性的,磁路
6、欧姆定律多用作定性是非线性的,磁路欧姆定律多用作定性 分析,不做定量计算。分析,不做定量计算。slRm令:令:Rm 称为磁阻称为磁阻12磁路和电路的比较(一)磁路和电路的比较(一)磁磁路路电电路路磁通磁通INR+_EI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UEIU13基本定律基本定律mRF 磁阻磁阻SlRm磁感应磁感应强度强度SB 安培环路安培环路定律定律HLNI0磁磁 路路IN欧姆定律欧姆定律电阻电阻电流电流强度强度克氏克氏电压定律电压定律克氏克氏电流定律电流定律0IUEREI SlRSIJ磁路与电路的比较磁路与电路的比较(二二)电电 路路R+_EI14励磁电流
7、:励磁电流:在磁路中用来产生磁通的电流在磁路中用来产生磁通的电流励磁电流励磁电流直流直流 -直流磁路直流磁路 交流交流 -交流磁路交流磁路磁路分析磁路分析直流磁路直流磁路交流磁路交流磁路6.1.4 磁路的分析磁路的分析15RUI IU一一.直流磁路的分析直流磁路的分析直流磁路的特点直流磁路的特点:直流磁路和电路中的恒压源类似直流磁路和电路中的恒压源类似直流电路中直流电路中REI E 固定固定I 随随 R 变化变化mR随随 变化变化 直流磁路中直流磁路中mRF F 固定固定 U一定一定I一定一定磁动势磁动势 F=IN 一定一定)(mRF磁通和磁通成反比磁通和磁通成反比(线圈中没有反电动势)(线圈
8、中没有反电动势)(R 为线圈的电阻)为线圈的电阻)16电路方程:电路方程:dtdNRieeuulR)()(一般情况下一般情况下 很小很小RudtdNu 交流激励交流激励 线圈中产生感应电势线圈中产生感应电势二二.交流磁路的分析交流磁路的分析:主磁通:主磁通:漏磁通:漏磁通uLeei的感应电势的感应电势 和和 产生产生17假设假设tmsin则则tfNtNummcos2cos最大值最大值mmfNU2有效值有效值mmfNUU44.42dtdNu uLeei18mNfU44.4uLeeimRIN m一定时磁动势一定时磁动势IN随磁阻随磁阻 的变化而变化。的变化而变化。mR当外加电压当外加电压U、频率、
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- 电路 变压器 第六