《電工電子技術(shù)（第2版）》 課件 第3章 磁路與變壓器

第3章磁路與變壓器【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1）了解磁的基本知識及磁路歐姆定律；

2）掌握變壓器的工作原理、結(jié)構(gòu)、分類及用途；

3）掌握變壓器的空載及短路試驗的原理及方法；【能力目標(biāo)】

1)掌握變壓器的使用方法；

2)通過空載和短路實驗測定變壓器的變比，計算變壓器的各項參數(shù)

3.1

磁路的基本知識

1.磁場及磁場的基本物理量

（1）磁的基本知識

（2）電流的磁場

（3）磁場對通電直導(dǎo)體的作用左手定則

將左手伸平，拇指與四指垂直，磁感應(yīng)線穿過手心，四指指向電流方向，則拇指的指向就是通電導(dǎo)體的受力方向。

（4）感生電動勢的產(chǎn)生及方向

感生電動勢的產(chǎn)生及方向電流能夠產(chǎn)生磁場，一定條件下磁場也能產(chǎn)生電流。變動磁場在導(dǎo)體中可產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。直線導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的方向，可用右手定則判斷。

（5）磁場的基本物理量磁場的特性主要用磁感應(yīng)強度、磁通、磁場強度、磁導(dǎo)率四個物理量來描述。

2.鐵磁性材料按磁滯性能可把鐵磁性物質(zhì)分為三種類型：（１）軟磁材料（２）永磁材料（３）矩磁材料

3.磁路及磁路歐姆定律（1）磁路、磁感應(yīng)線集中通過的磁通路徑稱為磁路。（2）磁路歐姆定律磁路的歐姆定律與電路的歐姆定律相似：

3.2

變壓器變壓器是一種改變電壓高低的靜止電器，它可以把一種電壓的交流電能轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種電壓的交流電能，它還具有變換電流和變換阻抗的多種功能，它是一種常見電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。

1.變壓器的基本結(jié)構(gòu)

(1)鐵心.鐵心是構(gòu)成變壓器的磁路部分，既是磁通閉合路徑，又是繞組的支撐骨架。

(2)繞組繞組構(gòu)成變壓器的電路部分，常用絕緣銅線或鋁線繞制而成。與電源相連的繞組稱為一次繞組，接負載的稱為二次繞組。

(3)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)變壓器鐵心和繞組的配置情況，變壓器有芯式和殼式兩種形式。

2.變壓器的工作原理及應(yīng)用變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，它可以根據(jù)需要將交流電壓升高或降低。在改變電壓的同時，頻率保持不變。

(1)變壓器的工作原理1）變壓原理

2）變流原理

即

3）阻抗變換原理

(2)變壓器的特性

1）變壓器的外特性2）電壓變化率

(3)變壓器的參數(shù)1）額定電壓和

2）額定電流和

3）額定容量

單相變壓器三相變壓器

2）變壓器的短路試驗短路試驗是為了測定短路電壓和短路損耗。(4)變壓器的試驗

1）變壓器的空載試驗空載試驗可以測定變壓器的變比

3.其他用途變壓器

(1)三相電力變壓器在電力系統(tǒng)中做輸、配電之用時，應(yīng)用最廣的是芯式變壓器。它是整個電力系統(tǒng)中容量最大、應(yīng)用最多的電氣設(shè)備。

(2)小功率電源變壓器這是最常見的一種變壓器，也是比較容易損壞和需要修理或更換的變壓器。作為電器維修人員來講應(yīng)會對這類小功率變壓器進行修理。

(3)自耦變壓器自耦變壓器是一、二次繞組共用同一繞組的變壓器，其結(jié)構(gòu)特點是二次繞組是一次繞組的一部分。

4.儀用互感器儀用互感器分電壓互感器和電流互感器兩大類，它們的工作原理與雙繞組變壓器一樣，主要用于測量較大的交流電壓及交流電流。

（1）電壓互感器電壓互感器的一次側(cè)繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于待測電路兩端；二次側(cè)繞組匝數(shù)較少，與電壓表及電度表、功率表、繼電器的電壓線圈并聯(lián)，如圖所示。用于將高電壓變換成低電壓。使用時二次測繞組不允許短路。

使用時注意：

①二次側(cè)不能短路，以防產(chǎn)生過電流；

②鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損壞時，在二次側(cè)出現(xiàn)高電壓。（2）電流互感器電流互感器實質(zhì)上是一臺二次繞組在短路狀態(tài)下工作的雙繞組變壓器，它的一次繞組由一匝或幾匝截面較大的導(dǎo)線構(gòu)成，將其串接在需要測量電流值的電路中。由于二次繞組的匝數(shù)較多，截面較小，它與阻抗很小的負載(電流表、瓦特表等的電流線圈)接成閉路，如圖所示。

使用時注意：

①二次側(cè)不能開路，以防產(chǎn)生高電壓；

②鐵心、低壓繞組的一端接地，以防在絕緣損壞時，在二次側(cè)出現(xiàn)過電壓。

5.電焊變壓器電焊變壓器是交流弧焊機的主要組成部分，用來將380V的