電路與電工技術(shù) 第5章 磁路與變壓器

1第5章磁路與變壓器5.1磁路的基本概念5.2變壓器 學(xué)習(xí)目的：1.了解磁路的基本概念、基本物理量和基本定律2.了解磁損耗概念以及磁性材料的磁性能3.理解交流鐵心線圈電路的基本電磁關(guān)系以及電壓電流關(guān)系4.了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)、外特性、繞組的同極性端5.掌握變壓器的工作原理以及變壓器額定值的意義學(xué)習(xí)重點(diǎn)：變壓器的工作原理以及變壓器額定值的意義。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：交流鐵心線圈電路的基本電磁關(guān)系以及電壓電流關(guān)系。第5章磁路與變壓器1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量。B的大小等于通過垂直于磁場(chǎng)方向單位面積的磁力線數(shù)目，B的方向用右手螺旋定則確定。單位是特斯拉(T)。2）磁通Φ均勻磁場(chǎng)中磁通Φ等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，單位是韋伯(Wb)。5.1磁路的基本概念3）磁導(dǎo)率μ磁導(dǎo)率μ表示物質(zhì)的導(dǎo)磁性能，單位是亨/米(H/m)。真空的磁導(dǎo)率非鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空極為接近，鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率。相對(duì)磁導(dǎo)率μr：物質(zhì)磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率的比值。非鐵磁物質(zhì)μr近似為1，鐵磁物質(zhì)的μr遠(yuǎn)大于1。4）磁場(chǎng)強(qiáng)度H

磁場(chǎng)強(qiáng)度只與產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流以及這些電流分布有關(guān)，而與磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)，單位是安／米（A／m）。是為了簡(jiǎn)化計(jì)算而引入的輔助物理量。高導(dǎo)磁性：磁導(dǎo)率可達(dá)102~104，由鐵磁材料組成的磁路磁阻很小，在線圈中通入較小的電流即可獲得較大的磁通。磁飽和性：B不會(huì)隨H的增強(qiáng)而無限增強(qiáng)，H增大到一定值時(shí)，B不能繼續(xù)增強(qiáng)。磁滯性：鐵心線圈中通過交變電流時(shí)，H的大小和方向都會(huì)改變，鐵心在交變磁場(chǎng)中反復(fù)磁化，在反復(fù)磁化的過程中，B的變化總是滯后于H的變化。5.1.2鐵磁性材料的磁性能鐵磁材料的類型：軟磁材料：磁導(dǎo)率高，磁滯特性不明顯，矯頑力和剩磁都小，磁滯回線較窄，磁滯損耗小。硬磁材料：剩磁和矯頑力均較大，磁滯性明顯，磁滯回線較寬。矩磁材料：只要受較小的外磁場(chǎng)作用就能磁化到飽和，當(dāng)外磁場(chǎng)去掉，磁性仍保持，磁滯回線幾乎成矩形。磁化曲線磁滯回線變壓器通常由一個(gè)公共鐵心和兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈（又稱繞組）組成，分為心式變壓器和殼式變壓器兩類。接電源的繞組稱為原繞組（又稱初級(jí)繞組或一次繞組），接負(fù)載的繞組稱為副繞組（又稱次級(jí)繞組或二次繞組）。心式變壓器殼式變壓器5.2變壓器5.2.1變壓器的用途、分類和基本結(jié)構(gòu)5.2.2變壓器的額定值額定值