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文檔簡介
磁路與變壓器【知識(shí)目標(biāo)】1)了解磁場的基本知識(shí)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(yàn)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(shí)驗(yàn)測定變壓器的變比,計(jì)算變壓器的各項(xiàng)參數(shù)。【素質(zhì)目標(biāo)】
培養(yǎng)安全操作意識(shí)。
3.1磁路的基本知識(shí)
3.2變壓器
3.1
磁路的基本知識(shí)
1.磁場及磁場的基本物理量
(1)磁的基本知識(shí):磁體與磁極、磁場與磁感應(yīng)線(2)電流的磁場
1)直線電流的磁場
用右手握住通電導(dǎo)體,以拇指
指向表示電流方向,則彎曲四
指指向就是磁場方向。2)環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場
用右手握住通電線圈,以彎曲
四指指向線圈電流方向,則拇
指指向就是磁場方向。
(3)磁場對(duì)通電直導(dǎo)體的作用左手定則
通電導(dǎo)體在磁場內(nèi)的受力方向,可以用左手定則來判斷。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(dòng)勢的產(chǎn)生及方向
感生電動(dòng)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(dòng)磁場在導(dǎo)體中可產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。直線導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向,可用右手定則判斷。
平伸右手,拇指與其余四指垂直,讓掌心正對(duì)磁場方向,用拇指指向表示導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向,則其余四指的指向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向(從低電位指向高電位)。
(5)磁場的基本物理量磁場的特性主要用磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁場強(qiáng)度、磁導(dǎo)率四個(gè)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,是一種常見的電氣設(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,另一個(gè)繞組接負(fù)載,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,變壓器有心式和殼式兩種形式。
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(shí),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(yàn)短路試驗(yàn)是為了測定短路電壓和短路損耗。(4)變壓器的試驗(yàn)
1)變壓器的空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)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(shí),應(yīng)用最廣的是心式變壓器。它是整個(gè)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經(jīng)常需要修理或更換的變壓器。作為電器維修人員來講應(yīng)會(huì)對(duì)這類小功率變壓器進(jìn)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(diǎn)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。使用時(shí)必須注意安全及正確的使用方法。
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(shí)二次測繞組不允許短路。
使用時(shí)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(shí),在二次側(cè)出現(xiàn)高電壓。
2)電流互感器
電流互感器實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)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(fù)載(電流表、瓦特表等的電流線圈)接成閉路,如圖所示。
使用時(shí)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(shí),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
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