第二節(jié) 交流鐵心線圈電路

1、第二節(jié)交流鐵心線圈電路一、電磁關(guān)系圖7-2-1如圖7-2-1所示鐵心線圈中通入交流電流時(shí)，在鐵心線圈中產(chǎn)生交變磁通，其參考方向可用右螺旋定則確定，絕大部分磁通穿過(guò)鐵心中閉合，稱為主磁通，少量磁通由空氣中穿過(guò)，稱為漏磁通。這兩部分交變磁通分別產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和，其大小和方向可用法拉第楞茨電磁感應(yīng)定律和右螺旋定則確定，如圖7-2-1中所示。 二、電壓電流關(guān)系如圖7-2-1所示鐵心線圈交流電路圖7-2-1的電壓和電流之間的關(guān)系可由基爾霍夫電壓定律得出： 或 （7-4-1） 設(shè)線圈導(dǎo)線電阻為，一般情況下當(dāng)外加正弦電壓時(shí)，與值可忽略不計(jì)，而,故式中為正旋量，但由于與關(guān)系是非線性的所以是非正旋周期量，可以等效為

2、正旋電流來(lái)代替即可視作正弦量，于是上式也可以用相量表示 （7-4-2）上式中漏磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其中，稱為漏磁感抗，它是由漏磁磁通引起的。 至于主磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于主磁感應(yīng)或相應(yīng)的主磁感抗不是常數(shù)，應(yīng)按下法計(jì)算。設(shè)主磁通，則 （7-4-3）上式中，是主磁電動(dòng)勢(shì)e的幅值，而其有效值則為 其中公式的意義，應(yīng)特別注意。假設(shè)線圈的額定電壓為須注意：1、。當(dāng)即電壓超過(guò)額定電壓時(shí)勵(lì)磁電流將大大增加，從而使磁路飽和線圈發(fā)熱。2、當(dāng)一定時(shí)，線圈發(fā)熱。3、當(dāng)一定時(shí)，線圈發(fā)熱。三、功率關(guān)系在交流鐵心線圈中功率損失有兩部分。1、銅耗：，即線圈電阻功率損失。2、鐵損：磁滯損失：取決于磁滯回線的面積。磁滯損耗要引起鐵心發(fā)熱

3、。為了減小磁滯損耗，應(yīng)選用磁滯回線狹小的磁性材料制造鐵心。硅鋼就是變壓器和電機(jī)中常用的鐵心材料，其磁滯損耗較小。渦流損失：若鐵心為整塊的，則在交變磁通下在與磁通方向垂直的截面中產(chǎn)生漩渦狀的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，稱為渦流。有渦流產(chǎn)生的功率損失稱為渦流損失。它也使鐵心發(fā)熱。如圖7-2-2所示為了減小渦流損耗，在順磁場(chǎng)方向鐵心可由彼此絕緣的硅鋼疊成，這樣就可以限制渦流只能在較小的截面內(nèi)流通。此外，通常所用的硅鋼片中含有少量的硅（0.84.8%），因而電阻率較大，這也可以使渦流減小。圖7-2-2減小渦流損耗在交流磁通的作用下，鐵心內(nèi)的這兩種損耗合稱鐵損。因?yàn)殍F損差不多與鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm 的平方成正比，故Bm 不宜選得過(guò)大。一般取0.8-1.2T。3、鐵心線圈交流電路的有功功率從上述可知，鐵心線圈交流電路的有功功率為【例2】 為了求出鐵心線圈的鐵損，先將它接在直流電源上，從而測(cè)得線圈的電阻為；然后接在交流電源上，測(cè)得電壓U=90V，