磁路與鐵心線圈電路87995課件

物理與電子工程系

第6章磁路與鐵心線圈電路本章將介紹與磁路有關(guān)的電路問(wèn)題。在電工技術(shù)中不僅要討論電路問(wèn)題，還將討論磁路問(wèn)題。因?yàn)楹芏嚯姽ぴO(shè)備與電路和磁路都有關(guān)系，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、電磁鐵及電工測(cè)量?jī)x表等。磁路問(wèn)題與磁場(chǎng)有關(guān)，與磁介質(zhì)有關(guān)，但磁場(chǎng)往往與電流相關(guān)聯(lián)，所以本章將研究磁路和電路的關(guān)系及磁和電的關(guān)系。本章討論對(duì)象將以變壓器和電磁鐵為主，重點(diǎn)研究其電磁特性，為以后研究電動(dòng)機(jī)的基本特性作基礎(chǔ)。目錄返回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6.4電磁鐵2、磁通

磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，稱(chēng)為通過(guò)該面積的磁通。均勻磁場(chǎng)----磁場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相同的磁場(chǎng)。＝BS的單位：伏?秒，通稱(chēng)為韋[伯]Wb

或麥克斯韋Mx1Wb＝108Mx

3、磁場(chǎng)強(qiáng)度

磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁場(chǎng)所用的物理量，其大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率之比。H的單位：安／米

的單位：亨／米安培環(huán)路定律（全電流定律）：

磁場(chǎng)中任何閉合回路磁場(chǎng)強(qiáng)度的線積分,等于通過(guò)這個(gè)閉合路徑內(nèi)電流的代數(shù)和.即矢量I1I2I3電流方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向符合右手定則，電流取正；否則取負(fù)。

在無(wú)分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等）中，如環(huán)形線圈，安培環(huán)路定律可寫(xiě)成：討論磁場(chǎng)內(nèi)某一點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H與有關(guān)嗎？由上兩式可知，磁場(chǎng)內(nèi)某一點(diǎn)的H只與電流大小、線圈匝數(shù)及該點(diǎn)的幾何位置有關(guān)，而與無(wú)關(guān)?真空中的磁導(dǎo)率為常數(shù)相對(duì)磁導(dǎo)率

r----一般材料的磁導(dǎo)率和真空磁導(dǎo)率0

的比值。

或返回6.1.2磁性材料的磁性能磁性材料主要是指由過(guò)度元素鐵、鈷、鎳及其合金等材料。它們主要的磁性能如下。分子電流和磁疇理論：分子中電子的繞核運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)將形成分子電流，分子電流將產(chǎn)生磁場(chǎng)，每個(gè)分子都相當(dāng)于一個(gè)小磁鐵。由于磁性物質(zhì)分子的相互作用，使分子電流在局部形成有序排列而顯示出磁性，這些小區(qū)域稱(chēng)為磁疇。(a)無(wú)外場(chǎng)，磁疇排列雜亂無(wú)章。(b)在外場(chǎng)作用下，磁疇排列逐漸進(jìn)入有序化。磁性物質(zhì)的磁化示意圖磁性材料的磁性能

1、高導(dǎo)磁性

指磁性材料的磁導(dǎo)率很高，

r>>1，可達(dá)102-105數(shù)量級(jí)。使其具有被強(qiáng)烈磁化的特性。2、磁飽和性

當(dāng)外磁場(chǎng)（或勵(lì)磁電流）增大到一定值時(shí)，磁性材料的全部磁疇的磁場(chǎng)方向都轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向一致，磁化磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度BJ達(dá)到飽和值。高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性、非線性磁化曲線B和與H的關(guān)系注當(dāng)有磁性物質(zhì)存在時(shí)B與H不成正比，故與I也不成正比。3、磁滯性

當(dāng)鐵心線圈中通有交變電流（大小和方向都變化）時(shí)，鐵心就受到交變磁化，電流變化時(shí)，B隨H而變化，當(dāng)H已減到零值時(shí)，但B未回到零，這種磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的性質(zhì)稱(chēng)磁性物質(zhì)的磁滯性。磁性物質(zhì)的分類(lèi)

根據(jù)滯回曲線和磁化曲線的不同，大致分成三類(lèi)：(1)軟磁材料(2)永磁材料(3)矩磁材料其矯頑磁力較小，磁滯回線較窄。(鐵心)其矯頑磁力較大，磁滯回線較寬。(磁鐵)其剩磁大而矯頑磁力小，磁滯回線為矩形。(記憶元件)HBHBHB幾種常見(jiàn)磁性物質(zhì)的磁化曲線a鑄鐵b鑄鋼c硅鋼片O0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0103H/(A/m)H/(A/m)12345678910103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2ababcc鑄鐵鑄鋼硅鋼片鑄鐵鑄鋼硅鋼片鑄鐵、鑄鋼及硅鋼片的磁化曲線6.1.3磁路的分析方法在電機(jī)、變壓器及各種鐵磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵心。鐵心的磁導(dǎo)率比周?chē)諝饣蚱渌镔|(zhì)的磁導(dǎo)率高的多，磁通的絕大部分經(jīng)過(guò)鐵心形成閉合通路，磁通的閉合路徑稱(chēng)為磁路。四極直流電機(jī)和交流接觸器的磁路_+NSNSIf直流電機(jī)的磁路交流接觸器的磁路i一、磁路

線圈通入電流后，產(chǎn)生磁通，分主磁通和漏磁通S。線圈鐵心二、磁路的歐姆定律對(duì)于環(huán)形線圈磁路的歐姆定律說(shuō)明F=NI為磁通勢(shì)

Rm為磁阻l為磁路的平均長(zhǎng)度

S為磁路的截面積磁路的計(jì)算

在計(jì)算電機(jī)、電器等的磁路時(shí)，要預(yù)先給定鐵心中的磁通（或磁感應(yīng)強(qiáng)度），而后按照所給的磁通及磁路各段的尺寸和材料去求產(chǎn)生預(yù)定磁通所需的磁通勢(shì)F＝NI。

計(jì)算均勻磁路要用磁場(chǎng)強(qiáng)度H，即NI＝Hl，

如磁路由不同的材料、長(zhǎng)度和截面積的幾段組成，則磁路由磁阻不同的幾段串聯(lián)而成。

NI＝H1l1＋H2l2＋＝（Hl）如：由三段串聯(lián)而成的繼電器磁路例6.1.1一個(gè)具有閉合的均勻的鐵心線圈，其匝數(shù)為300，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.9T，磁路的平均長(zhǎng)度為45cm，試求：(1)鐵心材料為鑄鐵時(shí)線圈中的電流;(2)鐵心材料為硅鋼片時(shí)線圈中的電流。解：

（1）查鑄鐵材料的磁化曲線，當(dāng)B=0.9T時(shí)，(2)查硅鋼片材料的磁化曲線，當(dāng)B=0.9T時(shí)，

磁場(chǎng)強(qiáng)度H=9000A/m，則磁場(chǎng)強(qiáng)度H=260A/m，則結(jié)論：如果要得到相等的磁感應(yīng)強(qiáng)度，采用磁導(dǎo)率高的鐵心材料，可以降低線圈電流，減少用銅量。H0＝7.21050.210-2＝1440A總磁通勢(shì)為

NI＝（Hl）＝H1l1＋H0＝195＋1440＝1635線圈匝數(shù)為

N＝NI／I＝1635若要得到相等的磁感應(yīng)強(qiáng)度，采用磁導(dǎo)率高的鐵心材料，可使線圈的用銅量大為降低。若線圈中通有同樣大小的勵(lì)磁電流，要得到相等的磁通，采用磁導(dǎo)率高的鐵心材料，可使鐵心的用鐵量大為降低當(dāng)磁路中含有空氣隙時(shí)，由于其磁阻較大，要得到相等的磁感應(yīng)強(qiáng)度，必須增大勵(lì)磁電流（線圈匝數(shù)一定）。重要結(jié)論6.2

交流鐵心線圈電路6.2.1電磁關(guān)系–+e–+e+–uNi（磁通勢(shì)）主磁通：通過(guò)鐵心閉合的磁通。漏磁通：經(jīng)過(guò)空氣或其它非導(dǎo)磁媒質(zhì)閉合的磁通。線圈鐵心與i不是線性關(guān)系。

和L與i的關(guān)系注勵(lì)磁電流i與之間線性關(guān)系i與

之間不存在線性關(guān)系i，鐵心線圈的漏磁電感6.2.2電壓電流關(guān)系根據(jù)KVL:+––+–+eeuNi式中：R是線圈導(dǎo)線的電阻L是漏磁電感

當(dāng)u是正弦電壓時(shí)，其它各電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)可視作正弦量，則電壓、電流關(guān)系的相量式為：設(shè)主磁通則有效值

由于線圈電阻R和感抗X（或漏磁通）較小，其電壓降也較小，與主磁電動(dòng)勢(shì)E相比可忽略，故有式中：Bm是鐵心中磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，單位[T]；

S是鐵心截面積，單位[m2]。6.2.3功率損耗交流鐵心線圈的功率損耗主要有銅損和鐵損兩種。1.銅損(Pcu)在交流鐵心線圈中,線圈電阻R上的功率損耗稱(chēng)銅損，用Pcu表示。Pcu=RI2式中：R是線圈的電阻；I是線圈中電流的有效值。2.鐵損(PFe)在交流鐵心線圈中，處于交變磁通下的鐵心內(nèi)的功率損耗稱(chēng)鐵損，用PFe

表示。它與鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm的平方成正比。鐵損由磁滯和渦流產(chǎn)生。+–ui（1）磁滯損耗（Ph）由磁滯所產(chǎn)生的能量損耗稱(chēng)為磁滯損耗(Ph

)。磁滯損耗的大小：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的磁滯損耗正比與磁滯回線的面積和磁場(chǎng)交變的頻率f。OHB

磁滯損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少磁滯損耗的措施：選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心。變壓器和電機(jī)中使用的硅鋼等材料的磁滯損耗較低。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)選擇值以減小鐵心飽和程度。(2)渦流損耗（Pe）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。

渦流：交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，稱(chēng)為渦流。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少渦流損耗措施：提高鐵心的電阻率（通常由于硅鋼片）。鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內(nèi)。鐵心線圈交流電路的有功功率為：先將實(shí)際鐵心線圈的線圈電阻R、漏磁感抗X分出，得到用理想鐵心線圈表示的電路；+––+uiRX

++––uRu實(shí)際鐵心線圈電路理想鐵心線圈電路線圈電阻漏磁感抗+––+–+eeui6.2.4等效電路用一個(gè)不含鐵心的交流電路來(lái)等效替代鐵心線圈交流電路。等效條件：在同樣電壓作用下，功率、電流及各量之間的相位關(guān)系保持不變。+––+uiRX

++––uRuX0

R0

式中：PFe為鐵損，QFe為鐵心儲(chǔ)放能量的無(wú)功功率。故有：+––+–+eeu理想鐵心線圈的等效電路理想鐵心線圈有能量的損耗和儲(chǔ)放，可用具有電阻R0和感抗X0串聯(lián)的電路等效。其中：電阻R0是和鐵心能量損耗(鐵損)相應(yīng)的等效電阻，感抗X0是和鐵心能量?jī)?chǔ)放相應(yīng)的等效感抗。其參數(shù)為：等效電路例6.2.1:

有一交流鐵心線圈，電源電壓U=220V電路中電流I=4A，功率表讀數(shù)P=100W，頻率f=50Hz，漏磁通和線圈電阻上的電壓降可忽略不計(jì)，試求:(1)鐵心線圈的功率因數(shù)；（2）鐵心線圈的等效電阻和感抗。解:(1)(2)鐵心線圈的等效阻抗模為等效電阻為等效感抗為例6.2.2:

要繞制一個(gè)鐵心線圈，已知電源電壓U=220V，頻率f=50Hz，今量得鐵心截面為30.2cm2,鐵心由硅鋼片疊成，設(shè)疊片間隙系數(shù)為0.91(一般取0.9~0.93)。（1）如取Bm=1.2T，問(wèn)線圈匝數(shù)應(yīng)為多少?(2)如磁路平均長(zhǎng)度為60cm,問(wèn)勵(lì)磁電流應(yīng)多大?鐵心的有效面積為(1)線圈匝數(shù)為(2)查磁化曲線圖，Bｍ=1.2T時(shí),Ｈｍ=700Ａ／ｍ，則解:

思考題6.2.1將一個(gè)空心線圈先后接到直流電源和交流電源上，然后在這個(gè)線圈中插入鐵心，再接到上述的直流電源和交流電源上。如果交流電源電壓的有效值和直流電源電壓相等，在上述四種情況下，試比較通過(guò)線圈的電流和功率的大小，并說(shuō)明其理由。

答：直流電流、功率損耗不變。

交流電流及功率損耗變化，因鐵損、漏磁通等。

思考題6.2.2如果線圈的鐵心由彼此絕緣的鋼片在垂直磁場(chǎng)方向疊成，是否可以？答：不可以。鐵損（磁滯和渦流增加）。

思考題6.2.3空心線圈的電感是常數(shù)，而鐵心線圈的電感不是常數(shù)，為什么？如果線圈的尺寸、形狀和匝數(shù)相同，有鐵心和沒(méi)有鐵心時(shí)，哪個(gè)電感大？鐵心線圈的鐵心在達(dá)到磁飽和和尚未達(dá)到磁飽和狀態(tài)時(shí)哪個(gè)電感大？答：因?yàn)?/p>

6.2.16.2.26.2.3作業(yè)6.3變壓器

變壓器是一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備（靜止電器），在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛。變電壓：電力系統(tǒng)

變阻抗：電子線路中的阻抗匹配變電流：電流互感器

變壓器的主要功能有：在能量傳輸過(guò)程中，當(dāng)輸送功率P=UIcos及負(fù)載功率因數(shù)cos

一定時(shí)：電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟(jì)）6.3.1概述UIP=I2RlIS

電力工業(yè)中常采用高壓輸電低壓配電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能并保證用電安全。具體如下：發(fā)電廠10.5kV輸電線220kV升壓儀器36V降壓…實(shí)驗(yàn)室380/220V降壓變電站10kV降壓降壓?jiǎn)蜗嘧儔浩?–+–Z變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的磁路繞組：一次繞組二次繞組由高導(dǎo)磁硅鋼片疊成厚0.35mm或0.5mm鐵心變壓器的電路一次繞組N1二次繞組N2鐵心變壓器實(shí)物變壓器的分類(lèi)電壓互感器電流互感器按用途分電力變壓器(輸配電用)儀用變壓器整流變壓器按相數(shù)分三相變壓器單相變壓器按制造方式殼式心式變壓器符號(hào)6.3.2變壓器的工作原理一次、二次繞組互不相連，能量的傳遞靠磁耦合。單相變壓器+–+–Z一次繞組N1二次繞組N2鐵心(1)空載運(yùn)行情況1.電磁關(guān)系一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開(kāi)路。+–+–+–+–+–1i0(i0N1)1空載時(shí)，鐵心中主磁通是由一次繞組磁通勢(shì)產(chǎn)生的。(2)帶負(fù)載運(yùn)行情況一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)接負(fù)載。+–+–+–11i1(i1N1)i1i2(i2N2)

2有載時(shí)，鐵心中主磁通是由一次、二次繞組磁通勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通。2i2+–e2+–e2+–u2Z2.電壓變換（設(shè)加正弦交流電壓）有效值:同理：主磁通按正弦規(guī)律變化，設(shè)為則(1)一次、二次側(cè)主磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)KVL：變壓器一次側(cè)等效電路如圖由于電阻R1和感抗X1(或漏磁通)較小,其兩端的電壓也較小,與主磁電動(dòng)勢(shì)E1比較可忽略不計(jì)，則–––+++(2)一次、二次側(cè)電壓式中R1為一次側(cè)繞組的電阻;

X1=L1為一次側(cè)繞組的感抗(漏磁感抗，由漏磁產(chǎn)生)。（匝比）K為變比對(duì)二次側(cè)，根據(jù)KVL：結(jié)論：改變?cè)褦?shù)比，就能改變輸出電壓。式中R2為二次繞組的電阻;

X2=L2為二次繞組的感抗；為二次繞組的端電壓。變壓器空載時(shí):+–u2+–+–+–i1i2+–e2+–e2式中U20為變壓器空載電壓。故有三相電壓的變換(1)三相變壓器的結(jié)構(gòu)高壓繞組：U2、V2、W2:尾端U1、V1、W1:首端低壓繞組：u1、v1、w1:首端u2、v2、w2:尾端(2)三相變壓器的聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式：高壓繞組接法低壓繞組接法三相配電變壓器動(dòng)力供電系統(tǒng)（井下照明）高壓、超高壓供電系統(tǒng)常用接法:U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w21)三相變壓器Y/Y0聯(lián)結(jié)線電壓之比：U1+–+–V2W3w1+–+–v1u12)三相變壓器Y0/聯(lián)結(jié)線電壓之比：U1+–+–+–V1W1u1v1w13.電流變換(一次、二次側(cè)電流關(guān)系)有載運(yùn)行即：鐵心中主磁通的最大值m在變壓器空載和有載時(shí)基本是恒定的。不論變壓器空載還是有載，一次繞組上的阻抗壓降均可忽略，故有當(dāng)U1、f不變，則m基本不變，近于常數(shù)。空載：有載：+–|Z|+–+–+–一般情況下：I0(2~3)%I1N很小可忽略?；蚪Y(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍?.提供產(chǎn)生m的磁勢(shì)2.提供用于補(bǔ)償作用

的磁勢(shì)可得磁勢(shì)平衡式：空載磁勢(shì)有載磁勢(shì)4.阻抗變換由圖可知：結(jié)論：變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負(fù)載的阻抗模的K2倍。+–+–+–(1)

變壓器的匝數(shù)比應(yīng)為：解:例1:

如圖，交流信號(hào)源的電動(dòng)勢(shì)E=120V，內(nèi)阻R0=800，負(fù)載為揚(yáng)聲器，其等效電阻為RL=8。要求:(1)當(dāng)RL折算到原邊的等效電阻時(shí)，求變壓器的匝數(shù)比和信號(hào)源輸出的功率；（2）當(dāng)將負(fù)載直接與信號(hào)源聯(lián)接時(shí),信號(hào)源輸出多大功率？R0+–+–RL信號(hào)源+–R0RL信號(hào)源的輸出功率：電子線路中，常利用阻抗匹配實(shí)現(xiàn)最大輸出功率。結(jié)論：接入變壓器以后，輸出功率大大提高。原因：滿足了最大功率輸出的條件：（2）將負(fù)載直接接到信號(hào)源上時(shí)，輸出功率為：例6.3.2:

有一機(jī)床照明變壓器,50VA,U1=380V,U2=36V，其繞組已燒毀，要拆去重繞。今測(cè)得其鐵心截面積為22mm41mm（如圖）。鐵心材料是0.35mm厚的硅鋼片。試計(jì)算一次、二次繞組匝數(shù)及導(dǎo)線線徑。22mm厚41mm解:鐵心的有效截面積為式中0.9為鐵心疊片間隙系數(shù)．對(duì)0.35mm的硅鋼片，可取Bm=1.1T一次繞組匝數(shù)為二次繞組匝數(shù)為（設(shè)U20=1.05U2）二次繞組電流為一次繞組電流為導(dǎo)線直徑計(jì)算公式式中，J是電流密度，一般取J＝2.5A/mm2。二次繞組線徑為一次繞組線徑為1)變壓器的型號(hào)5.變壓器的銘牌和技術(shù)數(shù)據(jù)SJL1000/10

變壓器額定容量(KVA)

鋁線圈

冷卻方式J:油浸自冷式F:風(fēng)冷式相數(shù)S:三相D:單相

高壓繞組的額定電壓(KV)2)額定值額定電壓U1N、U2N

變壓器二次側(cè)開(kāi)路（空載）時(shí)，一次、二次側(cè)繞組允許的電壓值單相：U1N，一次側(cè)電壓，

U2N，二次側(cè)空載時(shí)的電壓三相：U1N、U2N，一次、二次側(cè)的線電壓

額定電流I1N、I2N

變壓器滿載運(yùn)行時(shí)，一次、二次側(cè)繞組允許的電流值。單相：一次、二次側(cè)繞組允許的電流值三相：一次、二次側(cè)繞組線電流

額定容量

SN

傳送功率的最大能力。單相：三相：容量SN

輸出功率P2

一次側(cè)輸入功率P1

輸出功率P2注意：變壓器幾個(gè)功率的關(guān)系(單相)效率容量：一次側(cè)輸入功率：輸出功率：變壓器運(yùn)行時(shí)的功率取決于負(fù)載的性質(zhì)6.3.3變壓器的外特性與效率1.變壓器的外特性當(dāng)一次側(cè)電壓U1和負(fù)載功率因數(shù)cos2保持不變時(shí)，二次側(cè)輸出電壓U2和輸出電流I2的關(guān)系，U2=f(I2)。U20：一次側(cè)加額定電壓、二次側(cè)開(kāi)路時(shí)，二次側(cè)的輸出電壓。一般供電系統(tǒng)希望要硬特性（隨I2的變化，U2變化不大），電壓變化率約在5%左右。電壓變化率：cos2=0.8(感性）U2I2U20I2Ncos2=1O2.變壓器的效率()變壓器的損耗包括兩部分：銅損(PCu)：繞組導(dǎo)線電阻的損耗。與負(fù)載大小（正比于電流平方）有關(guān)。

鐵損(PFe)：變壓器的效率為一般95%,負(fù)載為額定負(fù)載的(50~75)%時(shí),最大。輸出功率輸入功率磁滯損耗：渦流損耗它與鐵心內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm的平方成正比。與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。例6.3.3:

有一帶電阻負(fù)載的三相變壓器，其額定數(shù)據(jù)如下：SN=100kVA,U1N=6000V,f=50Hz。U2N=U20=400V,繞組連接成／０。由試驗(yàn)測(cè)得:

PFe

=600W，額定負(fù)載時(shí)的

PCu

=2400W。試求(1)變壓器的額定電流；(2)滿載和半載時(shí)的效率。解:(1)定電流(2)滿載和半載時(shí)的效率

思考題6.3.2

如果變壓器一次繞組的匝數(shù)增加一倍，而所加電壓不變，試問(wèn)勵(lì)磁電流將有何變化？答：減少。（直流和交流兩種情況）。思考題6.3.4

變壓器的額定電壓為220/110V，如果不慎將低壓繞組接到220V電源上，試問(wèn)勵(lì)磁電流有何變化？后果如何？答：勵(lì)磁電流很大，將燒壞。

思考題6.3.6

某變壓器的額定頻率為50Hz，用于25Hz的交流電路中，能否正常工作？答：不可以。磁通增大100%；磁化電流增加線圈發(fā)熱；效率降低；加速老化。當(dāng)電流流入(或流出）兩個(gè)線圈時(shí)，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個(gè)流入(或流出）端稱(chēng)為同極性端。??AXax?AXax1.同極性端(同名端)或者說(shuō)，當(dāng)鐵心中磁通變化時(shí)，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的兩端為同極性端。同極性端用“?”表示。增加+–+++–––同極性端和繞組的繞向有關(guān)。6.3.4變壓器繞組的極性?聯(lián)接2－3變壓器原一次側(cè)有兩個(gè)額定電壓為110V的繞組：2.線圈的接法

聯(lián)接1－3，2－4當(dāng)電源電壓為220V時(shí)：+–+–電源電壓為110V時(shí)：1324??1324

??問(wèn)題1：在110V

情況下，如果只用一個(gè)繞組（N），行不行？答：不行（兩繞組必須并接）一次側(cè)有兩個(gè)相同繞組的電源變壓器(220/110)，使用中應(yīng)注意的問(wèn)題：??1324若兩種接法鐵心中的磁通相等，則：+–問(wèn)題2：如果兩繞組的極性端接錯(cuò)，結(jié)果如何？結(jié)論：在同極性端不明確時(shí)，一定要先測(cè)定同極性端再通電。答：有可能燒毀變壓器兩個(gè)線圈中的磁通抵消原因：電流很大燒毀變壓器感應(yīng)電勢(shì)??1324’+–方法一：交流法把兩個(gè)線圈的任意兩端(X-x)連接,然后在AX上加一低電壓uAX。測(cè)量：若說(shuō)明A與x

或X與a

是同極性端.若

說(shuō)明A與a或X與x為同極性端。

結(jié)論：VaAXxV3.同極性端的測(cè)定方法+–方法二：直流法設(shè)S閉合時(shí)增加。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，阻止的增加。如果當(dāng)S閉合時(shí)，電流表正偏，則A-a為同極性端;結(jié)論：Xx電流表+_Aa+–S如果當(dāng)S閉合時(shí)，電流表反偏，則A-x為同極性端。??AXax+_S+–使用時(shí)，改變滑動(dòng)端的位置，便可得到不同的輸出電壓。實(shí)驗(yàn)室中用的調(diào)壓器就是根據(jù)此原理制作的。注意：一次、二次側(cè)千萬(wàn)不能對(duì)調(diào)使用，以防變壓器損壞。因?yàn)镹變小時(shí)，磁通增大，電流會(huì)迅速增加。6.3.4特殊變壓器1.自耦變壓器ABP+–+–二次側(cè)不能短路，以防產(chǎn)生過(guò)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)高壓。使用注意事項(xiàng)：電壓表被測(cè)電壓=電壓表讀數(shù)N1/N22.電壓互感器實(shí)現(xiàn)用低量程的電壓表測(cè)量高電壓VR

N1（匝數(shù)多）保險(xiǎn)絲

N2（匝數(shù)少）~u（被測(cè)電壓）電流表被測(cè)電流=電流表讀數(shù)N2/N1二次側(cè)不能開(kāi)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(guò)壓。使用注意事項(xiàng)：3.電流互感器實(shí)現(xiàn)用低量程的電流表測(cè)量大電流（被測(cè)電流）N1（匝數(shù)少）N2（匝數(shù)多）ARi1i26.4電磁鐵1.概述電磁鐵是利用通電的鐵心線圈吸引銜鐵或保持某種機(jī)械零件、工件于固定位置的一種電器。當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)電磁鐵的磁性消失，銜鐵或其它零件即被釋放。電磁鐵銜鐵的動(dòng)作可使其它機(jī)械裝置發(fā)生聯(lián)動(dòng)。根據(jù)使用電源類(lèi)型分為：直流電磁鐵：用直流電源勵(lì)磁；交流電磁鐵：用交流電源勵(lì)磁。2.基本結(jié)構(gòu)電磁鐵由線圈、鐵心及銜鐵三部