第6章 磁路及鐵芯線圈電路

1、1/42電工技術(shù)電工技術(shù)第六章 磁路與鐵芯線圈電路2/42第六章 磁路與鐵心線圈電路（4學(xué)時(shí)）6.1 磁路及其分析方法6.2 交流鐵心線圈電路6.3 變壓器3/42關(guān)于磁路的一些基本概念關(guān)于磁路的一些基本概念磁路：采用磁性材料制成的具有一定形狀的導(dǎo)磁通路。磁路與電路的比較：電路：金屬銅的電阻率：1.75 10-6cm，干燥空氣的電阻率：1.015105cm ，銅的電導(dǎo)率是干燥空氣的5.8 1010倍；磁路：常用的導(dǎo)磁性能較好的材料，硅鋼片相對(duì)真空的磁導(dǎo)率倍數(shù)：約10000倍。兩個(gè)倍數(shù)之間的倍率：5.8 106倍。磁性材料有飽和特性，磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度后磁性材料的磁導(dǎo)率大大下降，甚至接近空氣的

2、磁導(dǎo)率。結(jié)論：磁場(chǎng)比電場(chǎng)更容易從磁路中泄露到周?chē)目諝庵?。注意：本?shū)在研究磁路時(shí)將磁路近似為沒(méi)有磁場(chǎng)泄漏的理想的線性磁路。4/426.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法 1N2N2i1i2i1i1N2N5/42能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換1W2Wi1輸入電能輸入電能電能電能磁磁場(chǎng)場(chǎng)電氣回路電氣回路輸出電能輸出電能i2電能電能磁場(chǎng)6/42磁場(chǎng)的基本物理量磁場(chǎng)的基本物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B（磁通密度）（磁通密度） 表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量。表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱與方向的物理量。 描述了磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向。描述了磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向。 單位：?jiǎn)挝唬篢,Gs T,Gs ，1Gs=101Gs=10-4-

3、4T T 其中：其中：磁通量磁通量 ( (簡(jiǎn)稱：磁通簡(jiǎn)稱：磁通) ) (垂直)穿過(guò)截面S的磁力線根數(shù) 在均勻磁場(chǎng)，且在均勻磁場(chǎng)，且B B 與與S S垂直時(shí)，有垂直時(shí)，有 單位：?jiǎn)挝唬?Wb 根據(jù)電磁感應(yīng)定律有：根據(jù)電磁感應(yīng)定律有：BS.SB dS dtdNe7/42磁場(chǎng)的基本物理量磁場(chǎng)的基本物理量磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H H( (這個(gè)這個(gè)H H與磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，請(qǐng)另起一個(gè)名稱？）與磁場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān)，請(qǐng)另起一個(gè)名稱？）（H H是電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的媒介量，名稱：磁流強(qiáng)度是電流強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的媒介量，名稱：磁流強(qiáng)度) ) 一個(gè)由電流引起的磁場(chǎng)物理量。一個(gè)由電流引起的磁場(chǎng)物理量。 單位：安每米單位：安每

4、米A/mA/m磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 表示物質(zhì)導(dǎo)磁能力的大小，單位：亨表示物質(zhì)導(dǎo)磁能力的大小，單位：亨/ /米（米（H/m） 用于衡量導(dǎo)磁能力：用于衡量導(dǎo)磁能力： 真空的磁導(dǎo)率真空的磁導(dǎo)率 H/mBH704100r8/42磁性材料的磁性能1rHB磁性材料：磁性材料：鐵、鈷、鎳及其合金高導(dǎo)磁性高導(dǎo)磁性：具有很高的磁導(dǎo)率。磁飽和性（非線性）磁飽和性（非線性）：磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度后再增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度不再線性增加。磁滯特性磁滯特性：磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度不同步。磁滯回線：剩磁剩磁：H=0時(shí)B的值矯頑力矯頑力：B=0時(shí)H的值BH0mBmHmBmHcHrBBH0rBcH9/42磁性材料的分類軟磁材料軟磁材料：矯頑力

5、較小、磁滯回線較窄的材料。導(dǎo)磁性能好、交流磁損耗小：鑄鐵、硅鋼、坡莫合金、鐵氧體。永磁材料永磁材料：矯頑力較大、磁滯回線較寬的材料。用于制造永久磁鐵，碳鋼、鐵鎳鋁鈷合金、稀土材料等。矩磁材料矩磁材料：矯頑力較小、剩磁較大的材料。用于制造記憶元件，有鎂錳鐵氧體、鐵鎳合金等。特別注意特別注意：本書(shū)只研究，沒(méi)有飽和、沒(méi)有磁滯損耗、通常忽略渦流損耗的的線性鐵磁材料。10/42磁路的分析方法磁路的分析方法NIHl 安培環(huán)路定律：安培環(huán)路定律：簡(jiǎn)單磁路：簡(jiǎn)單磁路：IHdl 對(duì)于均勻磁路有：對(duì)于均勻磁路有：mRSlHlV磁通勢(shì)定義：磁通勢(shì)定義：NIF 磁壓降定義（磁路歐姆定律）：磁壓降定義（磁路歐姆定律）：

6、磁通勢(shì)又稱：磁動(dòng)勢(shì)磁通勢(shì)又稱：磁動(dòng)勢(shì)SlRm磁阻定義：磁阻定義：nkkVVF1則：則：磁壓降又稱：磁位差磁壓降又稱：磁位差11/42電電 路路磁磁 路路電流電流：I A磁通磁通：Wb電流密度 J A/m2磁通密度 B T=Wb/m2電動(dòng)勢(shì)E / 電壓U V磁動(dòng)勢(shì)F / 磁位差V A電阻 磁阻 1/H電導(dǎo) S 磁導(dǎo) HKCL定律 磁路結(jié)點(diǎn)定律 KVL定律磁路回路定律電路歐姆定律磁路歐姆定律1GR0i mlRS1mmR0 電路與磁路的對(duì)照表電路與磁路的對(duì)照表FVmRVEURIU lRS12/42相比電路，磁路分析的特點(diǎn)1、由于導(dǎo)線相比周?chē)慕橘|(zhì)導(dǎo)電性能好得多，電流被束縛在導(dǎo)線中流動(dòng)，而導(dǎo)磁材料通常

7、比周?chē)慕橘|(zhì)導(dǎo)磁性能稍好，但飽和時(shí)兩者接近，有時(shí)還需要有氣隙，會(huì)有較多的磁場(chǎng)泄漏到周?chē)橘|(zhì)中去，磁路分析較復(fù)雜。2、磁性材料通常是非線性材料，磁路分析只能采用近似分析方法，難以精確計(jì)算。3、磁性材料通常有剩磁，剩磁處理較為麻煩，造成計(jì)算與實(shí)際情況的差異。4、磁路空間結(jié)構(gòu)通常不是很規(guī)則，計(jì)算只能作近似處理。5、不飽和磁路近似為線性磁路進(jìn)行計(jì)算。13/42磁路的串聯(lián)磁路的串聯(lián)21VVV串聯(lián)磁路：串聯(lián)磁路：鐵芯與氣隙的串聯(lián)磁路：鐵芯與氣隙的串聯(lián)磁路：212121mmmRRVVVR總磁阻：總磁阻：FV磁回路：磁回路：mRV磁動(dòng)勢(shì)：磁動(dòng)勢(shì)：NIF 磁通：磁通：22AB222BH 11AB111BH 22

8、2mRV111mRV串聯(lián)磁路截面積相同時(shí)串聯(lián)磁路截面積相同時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同。磁感應(yīng)強(qiáng)度相同。14/42磁路的并聯(lián)磁路的并聯(lián)并聯(lián)磁路：并聯(lián)磁路：兩條并聯(lián)磁路：兩條并聯(lián)磁路：2121111mmmRRVVR總磁阻：總磁阻：FV磁回路：磁回路：磁動(dòng)勢(shì)：磁動(dòng)勢(shì)：NIF 磁流：磁流：222HB22CVH 111HB11CVH VVV2121222mRV111mRV并聯(lián)磁路磁路長(zhǎng)度相同時(shí)并聯(lián)磁路磁路長(zhǎng)度相同時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度相同。磁場(chǎng)強(qiáng)度相同。CFH 15/42直流鐵心線圈電路直流鐵心線圈電路GUI 直流鐵心線圈：具有一定電阻的導(dǎo)電線圈。直流鐵心線圈：具有一定電阻的導(dǎo)電線圈。RIU 穩(wěn)態(tài)時(shí)，線圈的電壓與電流符合歐姆

9、定律：穩(wěn)態(tài)時(shí)，線圈的電壓與電流符合歐姆定律：或或磁通方向與電流方向磁通方向與電流方向之間的關(guān)系：右手定則之間的關(guān)系：右手定則16/42例1AlBRVm1440102 . 01049 . 027000000環(huán)形鐵心線圈，磁路平均長(zhǎng)度環(huán)形鐵心線圈，磁路平均長(zhǎng)度39.2cm，磁路中含有一段，磁路中含有一段長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為0.2cm的氣隙，鐵心磁導(dǎo)率的氣隙，鐵心磁導(dǎo)率0.0018H/m，線圈，線圈電流電流1A，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度0.9T，求線圈匝數(shù)，求線圈匝數(shù)N。匝163511635IFNAVVF1635144019510AlBRVm19510)2 . 02 .39(0018. 09 . 021111

10、1117/426.2 交流鐵心線圈電路交流鐵心線圈電路電磁關(guān)系電磁關(guān)系交流鐵心線圈：鐵心磁通發(fā)生改變時(shí)會(huì)在線圈中產(chǎn)生交流鐵心線圈：鐵心磁通發(fā)生改變時(shí)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。鐵心線圈的磁通大部分經(jīng)過(guò)鐵心閉合稱為主磁通，少鐵心線圈的磁通大部分經(jīng)過(guò)鐵心閉合稱為主磁通，少部分通過(guò)周?chē)諝忾]合稱為漏磁通，主磁通與對(duì)應(yīng)部分通過(guò)周?chē)諝忾]合稱為漏磁通，主磁通與對(duì)應(yīng)的電流呈非線性關(guān)系，電感也是非線性的；而漏磁的電流呈非線性關(guān)系，電感也是非線性的；而漏磁通經(jīng)過(guò)的介質(zhì)為空氣，電流與漏磁通呈線性關(guān)系，通經(jīng)過(guò)的介質(zhì)為空氣，電流與漏磁通呈線性關(guān)系，電感是線性的。實(shí)際上主磁通與漏磁通難以區(qū)分。電感是線性的。

11、實(shí)際上主磁通與漏磁通難以區(qū)分。電感：電感：iNL18/42電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（補(bǔ)充）電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（補(bǔ)充）1、顯然電動(dòng)勢(shì)有狹義與廣義雙重含義；、顯然電動(dòng)勢(shì)有狹義與廣義雙重含義；2、狹義的電動(dòng)勢(shì)自然指的是正電動(dòng)勢(shì)；、狹義的電動(dòng)勢(shì)自然指的是正電動(dòng)勢(shì)；3、廣義的電動(dòng)勢(shì)當(dāng)然是指正電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)、廣義的電動(dòng)勢(shì)當(dāng)然是指正電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的總稱；電動(dòng)勢(shì)的總稱；4、正電動(dòng)勢(shì)：電源狀態(tài)（參考方向?yàn)殡娫葱完P(guān)聯(lián)關(guān)系）、正電動(dòng)勢(shì)：電源狀態(tài)（參考方向?yàn)殡娫葱完P(guān)聯(lián)關(guān)系）時(shí)的電動(dòng)勢(shì)；時(shí)的電動(dòng)勢(shì)；5、反電動(dòng)勢(shì)：負(fù)載狀態(tài)（參考方向?yàn)殡娮栊完P(guān)聯(lián)關(guān)系）、反電動(dòng)勢(shì)：負(fù)載狀態(tài)（參考方向?yàn)殡娮?/p>

12、型關(guān)聯(lián)關(guān)系）時(shí)的電動(dòng)勢(shì)；時(shí)的電動(dòng)勢(shì)；6、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：是指由于磁通或磁鏈變化而在線圈中、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：是指由于磁通或磁鏈變化而在線圈中感應(yīng)出的電壓。感應(yīng)出的電壓。19/42感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向dtdNe電磁線圈：電感、鐵芯線圈電路。電磁線圈：電感、鐵芯線圈電路。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：磁場(chǎng)變化時(shí)電磁線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：磁場(chǎng)變化時(shí)電磁線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。楞次定理：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是其產(chǎn)生的電流阻礙磁通變楞次定理：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是其產(chǎn)生的電流阻礙磁通變化的方向。該定理反映了磁通與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向化的方向。該定理反映了磁通與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向關(guān)系。關(guān)系。dtdNe當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向與感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生電流

13、趨勢(shì)的當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向與感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生電流趨勢(shì)的方向呈電源型關(guān)聯(lián)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)與磁通的關(guān)系為：方向呈電源型關(guān)聯(lián)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)與磁通的關(guān)系為：這時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也稱為感應(yīng)電壓。這時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也稱為感應(yīng)電壓。當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向與感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生電流趨勢(shì)的當(dāng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向與感應(yīng)電動(dòng)產(chǎn)生電流趨勢(shì)的方向呈電阻型關(guān)聯(lián)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)與磁通的關(guān)系為：方向呈電阻型關(guān)聯(lián)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)與磁通的關(guān)系為：20/42電壓與電流的關(guān)系電壓與電流的關(guān)系)sin()sin(2ttm鐵心線圈：鐵心線圈：)90sin(2tNdtdNemmfNfNNE44. 422dtdiLdtdNdtde電磁感應(yīng)定律（感應(yīng)電壓）：電磁感應(yīng)定律（感應(yīng)電壓）：當(dāng)電壓為

14、正弦時(shí)，當(dāng)電壓為正弦時(shí)，其它物理量也近似為正弦量。其它物理量也近似為正弦量。eRiuEIRU當(dāng)忽略電阻當(dāng)忽略電阻R時(shí)：時(shí)：AfNBfNEUmm44. 444. 4EU21/42功率損耗交流鐵心線圈的損耗分為銅耗與鐵耗，交流鐵心線圈的損耗分為銅耗與鐵耗，P=P銅銅+P鐵鐵。銅耗：導(dǎo)致線圈發(fā)熱，由線圈的直流電阻產(chǎn)生的損耗。銅耗：導(dǎo)致線圈發(fā)熱，由線圈的直流電阻產(chǎn)生的損耗。鐵耗：導(dǎo)致鐵心發(fā)熱，包括磁滯損耗、渦流損耗。鐵耗：導(dǎo)致鐵心發(fā)熱，包括磁滯損耗、渦流損耗。磁滯損耗：鐵心材料磁滯產(chǎn)生的損耗，與磁滯回線的磁滯損耗：鐵心材料磁滯產(chǎn)生的損耗，與磁滯回線的面積成正比，采用磁滯回線面積小的導(dǎo)磁材料或面積成正比

15、，采用磁滯回線面積小的導(dǎo)磁材料或降低工作時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度以減少損耗。降低工作時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度以減少損耗。渦流損耗：鐵心材料中感應(yīng)渦流產(chǎn)生的損耗，采用電渦流損耗：鐵心材料中感應(yīng)渦流產(chǎn)生的損耗，采用電阻率大的材料或?qū)⒄麎K材料分割成小塊（或片狀）阻率大的材料或?qū)⒄麎K材料分割成小塊（或片狀）以減小損耗。以減小損耗。磁滯現(xiàn)象的利用：磁滯同步電機(jī)，啟動(dòng)特性好。磁滯現(xiàn)象的利用：磁滯同步電機(jī)，啟動(dòng)特性好。渦流現(xiàn)象的利用：渦流制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。渦流現(xiàn)象的利用：渦流制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。鐵耗近似與磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。鐵耗近似與磁感應(yīng)強(qiáng)度的平方成正比。22/42等效電路等效電路鐵心線圈鐵心線圈(注意參考

16、方向注意參考方向)：202)(IXXXIQ)()(00XXjRRjXRZ21IRPCuFeCuPPP20IRPFeR0：鐵耗等效電阻：鐵耗等效電阻X+X0：線圈感抗：線圈感抗23/42例225. 64100220IPR交流鐵心線圈，電源電壓交流鐵心線圈，電源電壓220V，電流，電流4A，功率表讀數(shù)，功率表讀數(shù)P=100W，頻率，頻率50Hz，線圈電阻與漏感忽略不計(jì)，求：，線圈電阻與漏感忽略不計(jì)，求：鐵心線圈的功率因數(shù)、鐵心線圈的等效電阻與感抗。鐵心線圈的功率因數(shù)、鐵心線圈的等效電阻與感抗。6 .5425. 655222020RZX554220IUZ114. 04220100cosUIP24/4

17、2例365. 84 . 310022IPR交流鐵心線圈，電源電壓交流鐵心線圈，電源電壓220V，電流，電流3.4A，功率表讀數(shù)，功率表讀數(shù)P=100W，線圈電阻，線圈電阻2.4，求：鐵心線圈的功率因數(shù)、，求：鐵心線圈的功率因數(shù)、鐵耗等效電阻與線圈感抗。鐵耗等效電阻與線圈感抗。1 .6465. 87 .642222RZX7 .644 . 3220IUZ134. 04 . 3220100cosUIP25. 64 . 265. 810RRR25/426.3 變壓器變壓器 1N2N2i1i2i1i1N2N26/42變壓器的主要結(jié)構(gòu)部件變壓器的主要結(jié)構(gòu)部件副邊：副邊：負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè)二次繞組二次繞組變壓器鐵

18、心變壓器鐵心 磁路部分磁路部分原邊：原邊：電源側(cè)電源側(cè)一次繞組一次繞組27/42理想變壓器（補(bǔ)充）理想變壓器（補(bǔ)充）2121NNUU理想變壓器理想變壓器：沒(méi)有電阻、漏抗、損耗、無(wú)需勵(lì)磁電流。：沒(méi)有電阻、漏抗、損耗、無(wú)需勵(lì)磁電流。理想變壓器理想變壓器：輸入功率等于輸出功率、電壓與匝數(shù)成正比、：輸入功率等于輸出功率、電壓與匝數(shù)成正比、電流與匝數(shù)成反比。電流與匝數(shù)成反比。222111iuppiu1221NNII同極性端同極性端：又稱同名端，是指變壓器的兩個(gè)繞組感應(yīng)出：又稱同名端，是指變壓器的兩個(gè)繞組感應(yīng)出來(lái)的電動(dòng)勢(shì)極性相同的接線端。來(lái)的電動(dòng)勢(shì)極性相同的接線端。理想變壓器理想變壓器：不會(huì)產(chǎn)生或消耗無(wú)功

19、或有功功率。：不會(huì)產(chǎn)生或消耗無(wú)功或有功功率。28/42變壓器各電磁量的參考方向變壓器各電磁量的參考方向1I1UAX1E2E2Uxa2N2ImLZ1E2E1*1N2m1m229/42實(shí)際變壓器的等效電路實(shí)際變壓器的等效電路忽略變壓器的鐵耗忽略變壓器的鐵耗30/42變壓器參考方向的設(shè)定規(guī)則1、原邊與副邊繞組電流在磁路中產(chǎn)生磁通方向相反，、原邊與副邊繞組電流在磁路中產(chǎn)生磁通方向相反，主磁通以原邊磁通的方向?yàn)檎较?；主磁通以原邊磁通的方向?yàn)檎较颍?、主磁通在原邊與副邊繞組同名端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的、主磁通在原邊與副邊繞組同名端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性相同；極性相同；3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電壓）參考方向標(biāo)記采用

20、電源型、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電壓）參考方向標(biāo)記采用電源型關(guān)聯(lián)方式；關(guān)聯(lián)方式；4、漏阻抗上的電壓參考方向由電流參考方向依據(jù)電阻、漏阻抗上的電壓參考方向由電流參考方向依據(jù)電阻型關(guān)聯(lián)的方式確定型關(guān)聯(lián)的方式確定;5、原邊（電源側(cè)，含漏阻抗）作為負(fù)載與電源電壓的、原邊（電源側(cè)，含漏阻抗）作為負(fù)載與電源電壓的參考方向相同，副邊（負(fù)載側(cè)，漏阻抗視作負(fù)載）參考方向相同，副邊（負(fù)載側(cè)，漏阻抗視作負(fù)載）作為電源與負(fù)載電壓的參考方向相同。作為電源與負(fù)載電壓的參考方向相同。31/42工作原理1、原邊繞組與副邊繞組的電流除產(chǎn)生少量的漏磁通外，、原邊繞組與副邊繞組的電流除產(chǎn)生少量的漏磁通外，所產(chǎn)生的主磁通相互匝鏈（耦合）。所

21、產(chǎn)生的主磁通相互匝鏈（耦合）。2、漏磁通的變化在原副邊中各自產(chǎn)生漏感電動(dòng)勢(shì)。、漏磁通的變化在原副邊中各自產(chǎn)生漏感電動(dòng)勢(shì)。3、主磁通的變化在原邊與副邊中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。、主磁通的變化在原邊與副邊中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4、原邊電壓與原邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、原邊電壓與原邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及銅線電阻電壓、鐵耗等效電阻電壓形成平衡關(guān)系；及銅線電阻電壓、鐵耗等效電阻電壓形成平衡關(guān)系；5、副邊電壓與副邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、副邊電壓與副邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及銅線電阻電壓、鐵耗等效電阻電壓形成平衡關(guān)系。及銅線電阻電壓、鐵耗等效電阻電壓形成平衡關(guān)系。6、為了簡(jiǎn)化計(jì)算，

22、常常將鐵耗等效電阻忽略，或合并、為了簡(jiǎn)化計(jì)算，常常將鐵耗等效電阻忽略，或合并到銅耗電阻中去。到銅耗電阻中去。32/42電壓變換KNNEE2121222222UIjXIRE11EU 111111EIjXIRU原邊電壓與原邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及原邊電壓與原邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及銅線電阻電壓形成平衡關(guān)系：銅線電阻電壓形成平衡關(guān)系：副邊電壓與副邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及副邊電壓與副邊的漏感電動(dòng)勢(shì)、主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及銅線電阻電壓形成平衡關(guān)系：銅線電阻電壓形成平衡關(guān)系：mfNE1144. 4mfNE2244. 4原邊繞組與副邊繞組的電流除產(chǎn)生少量的漏磁通外，原邊繞組與副邊繞

23、組的電流除產(chǎn)生少量的漏磁通外，所產(chǎn)生的主磁通相互匝鏈（耦合）所產(chǎn)生的主磁通相互匝鏈（耦合）:當(dāng)原邊電流在原邊銅耗電阻與漏感上產(chǎn)生的電壓當(dāng)原邊電流在原邊銅耗電阻與漏感上產(chǎn)生的電壓較小時(shí)可忽略，以簡(jiǎn)化計(jì)算，則：較小時(shí)可忽略，以簡(jiǎn)化計(jì)算，則：當(dāng)副邊電流較小時(shí)，副邊漏阻抗當(dāng)副邊電流較小時(shí)，副邊漏阻抗上的電壓較小可忽略，則：上的電壓較小可忽略，則：22EU KNNUU212133/42電流變換KNNII11221mmm21當(dāng)電壓較低導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較低時(shí)，鐵耗等效電阻上當(dāng)電壓較低導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較低時(shí)，鐵耗等效電阻上的電流較小，該電流通常忽略；則：的電流較小，該電流通常忽略；則：012211iNiNiN作為

24、電流變換應(yīng)用時(shí)，副邊近似短路，原邊電壓很低，作為電流變換應(yīng)用時(shí)，副邊近似短路，原邊電壓很低，勵(lì)磁電流很小，勵(lì)磁電流可以忽略，則：勵(lì)磁電流很小，勵(lì)磁電流可以忽略，則：2211ININNNNNNIUIUS1122額定容量：副邊繞組額定電壓與額定電流的乘積，即：額定容量：副邊繞組額定電壓與額定電流的乘積，即：mmmRINRV1111mmmRINRV2222mmmRINRV01034/42例4變壓器變壓器U1為為380V，N1為為760匝，空載電壓匝，空載電壓U20為為127、U30為為36V，求：，求：N2、N3為多少匝。為多少匝。25476038012711202NUUN7276038036113

25、03NUUN35/42例5變壓器變壓器U1為為380V，N1為為760匝，空載電壓匝，空載電壓U20為為127V、U30為為36V，接電阻性負(fù)載，接電阻性負(fù)載，I2為為2.14A，I3為為3A，求：求：I1、P1、P2、P3。332211iNiNiNWIUP3801380111AUIUIUNININI138033614. 212713322133221WIUP27114. 2127222WIUP10833633336/42阻抗變換（等效阻抗）ZNNIUNNINNUNNIUZ2212222121222111變壓器除可以進(jìn)行電壓變換與電流變換外還可以進(jìn)行變壓器除可以進(jìn)行電壓變換與電流變換外還可以進(jìn)

26、行阻抗變換，當(dāng)副邊外接阻抗器阻抗變換，當(dāng)副邊外接阻抗器Z時(shí)，從原邊觀測(cè)有時(shí)，從原邊觀測(cè)有相應(yīng)的阻抗相應(yīng)的阻抗Z，即：將變壓器與副邊阻抗等效為一，即：將變壓器與副邊阻抗等效為一個(gè)阻抗，則：個(gè)阻抗，則：阻抗變換常用于阻抗匹配的而進(jìn)行的變換。阻抗變換常用于阻抗匹配的而進(jìn)行的變換。37/42例6交流信號(hào)源交流信號(hào)源E=120V，內(nèi)阻，內(nèi)阻R0=800，負(fù)載電阻，負(fù)載電阻RL=8；（1）當(dāng)）當(dāng)R1折算到原邊折算到原邊R1等于等于R0時(shí)，求：變壓器變比時(shí)，求：變壓器變比K、信號(hào)源輸出功率；（信號(hào)源輸出功率；（2）負(fù)載直接與信號(hào)源連接，求：）負(fù)載直接與信號(hào)源連接，求：信號(hào)源輸出功率。信號(hào)源輸出功率。WRRR

27、EPLL5 . 480080080012022010880021LLRRNNKWRRREPLL176. 08880012022038/42變壓器的外特性%10020220UUUU由于變壓器存在銅耗電阻、漏抗，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，由于變壓器存在銅耗電阻、漏抗，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，變壓器副邊輸出電壓會(huì)略有下降，且由于變壓器本變壓器副邊輸出電壓會(huì)略有下降，且由于變壓器本身呈現(xiàn)較強(qiáng)的感性，當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)降低（感性）身呈現(xiàn)較強(qiáng)的感性，當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)降低（感性）時(shí)，副邊輸出電壓下降會(huì)更多些。時(shí)，副邊輸出電壓下降會(huì)更多些。變壓器的電壓穩(wěn)定性采用空載至額定負(fù)載的輸出電壓的變壓器的電壓穩(wěn)定性采用空載至額定負(fù)載的輸出電壓的變化率來(lái)表征。變化率來(lái)表征。I2U2U20Cos=1Cos=0.839/42變壓器的損耗與效率FeCuPPPPPP2212由于變壓器存在銅耗、鐵耗。由于變壓器存在銅耗、鐵耗。銅耗與負(fù)載大小有關(guān)：正比于電流平方；銅耗與負(fù)載大小有關(guān)：正比于電流平方；而鐵耗與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)（但與輸入電壓的大小有關(guān)）。而鐵耗與負(fù)載大小基本無(wú)關(guān)（但與輸入電壓的大小有關(guān)）。變壓器的效率：