电工技术 生编李中发 制作李中发 2005年1月 跳转到第一页
跳转到第一页 电工技术 主编 李中发 制作 李中发 2005年1月
第7章磁路和变压器 学习要 了解磁路的基本概念、基本物理量和基 本定碑 了解礅损耗概念以及礅性材料的礅性能 理解交流铁心线圜电路的基本电礅关系 以及电压电流关系 了解变压器的基本结构、外特性、绕组 的同极性端 握变压器的工作原理以及变压器额定 值的意义 了解三相变压器的结构、三相电压的变 换方法以及特殊变压五器的特点 跳转到第一页
跳转到第一页 第7章 磁路和变压器 了解磁路的基本概念、基本物理量和基 本定律 了解磁损耗概念以及磁性材料的磁性能 理解交流铁心线圈电路的基本电磁关系 以及电压电流关系 了解变压器的基本结构、外特性、绕组 的同极性端 掌握变压器的工作原理以及变压器额定 值的意义 了解三相变压器的结构、三相电压的变 换方法以及特殊变压器的特点 学习要点
第7章磁路和变压器 07,1磁路 07.2交流铁心线圈电路 07.3单相变压器 074三相变压器 7.5特殊变压器 跳转到第一页
跳转到第一页 第7章 磁路和变压器 7.1 磁路 7.2 交流铁心线圈电路 7.3 单相变压器 7.4 三相变压器 7.5 特殊变压器
71磁路 实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。 线圈通电后铁心就构成磁路,磁路又影响电 路。因此电工技术不仅有电路问题,同时也 有磁路问题。 学诺 (a)电磁铁的磁路(b)变压器的磁路 (c)直流电机的磁路 跳转到第一页
跳转到第一页 7.1 磁路 + － (a) 电磁铁的磁路 (b) 变压器的磁路 (c) 直流电机的磁路 实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。 线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电 路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也 有磁路问题
7.1.1磁路的基本物理量 1.磁感应强度B 磁感应强度B是表示磁场内某点磁场强弱及 方向的物理量。B的大小等于通过垂直于磁场方 向单位面积的磁力线数目,B的方向用右手螺旋 定则确定。单位是特斯拉(T) 2.磁通Φ 均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直 于磁场方向的面积S的乘积,单位是韦伯(Wb) ①=BS 跳转到第一页
跳转到第一页 7.1.1 磁路的基本物理量 1．磁感应强度B 磁感应强度B是表示磁场内某点磁场强弱及 方向的物理量。 B的大小等于通过垂直于磁场方 向单位面积的磁力线数目，B的方向用右手螺旋 定则确定。单位是特斯拉(T)。 2．磁通Φ 均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直 于磁场方向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。 = BS
3.磁导率 磁导率表示物质的导磁性能,单位是 亨/米(H/m) 真空的磁导率=4兀×107Hm 非铁磁物质的磁导率与真空极为接近 铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率 相对磁导率:物质磁导率与真空磁 导率的比值。非铁磁物质u近似为1,铁磁 物质的远大于1。 跳转到第一页
跳转到第一页 3．磁导率μ 磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是 亨/米(H/m)。 真空的磁导率 4 10 H/m 7 0 − = 非铁磁物质的磁导率与真空极为接近， 铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。 相对磁导率μr：物质磁导率与真空磁 导率的比值。非铁磁物质μr近似为1，铁磁 物质的μr远大于1
4.磁场强度H B H 或B= 磁场强度只与产生磁场的电流以及 这些电流分布有关,而与磁介质的磁导 率无关,单位是安/米(A/m)。是 为了简化计算而引入的辅助物理量 跳转到第一页
跳转到第一页 4．磁场强度H 磁场强度只与产生磁场的电流以及 这些电流分布有关，而与磁介质的磁导 率无关，单位是安／米（A／m）。是 为了简化计算而引入的辅助物理量。 B H = 或 B = H
712磁场的基本定律 1.安培环路定律 fH·a=l 计算电流代数和时,与绕行方向符合右 手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。 若闭合回路上各点的磁场强度相等且其 方向与闭合回路的切线方向一致,则: H=∑I=M=F F=M称为磁动势,单位是安(A) 跳转到第一页
跳转到第一页 7.1.2 磁场的基本定律 1．安培环路定律 = l H dl I 计算电流代数和时，与绕行方向符合右 手螺旋定则的电流取正号，反之取负号。 若闭合回路上各点的磁场强度相等且其 方向与闭合回路的切线方向一致，则： Hl = I = NI = F F=NI 称为磁动势，单位是安（A）
2.磁路欧姆定律 Φ=BS=HHS=aNMF 1称为磁阻,表示磁路对磁 R pS通的阻碍作用 因铁磁物质的磁阻Rn不是常数,它 会随励磁电流的改变而改变,因而通常 不能用磁路的欧姆定律直接计算,但可 以用于定性分析很多磁路问题。 跳转到第一页
跳转到第一页 2．磁路欧姆定律 Rm F S l NI S l NI = BS = HS = = = S l Rm = 称为磁阻，表示磁路对磁 通的阻碍作用。 因铁磁物质的磁阻Rm不是常数，它 会随励磁电流I的改变而改变，因而通常 不能用磁路的欧姆定律直接计算，但可 以用于定性分析很多磁路问题
3.电磁感应定律 N 式中N为线圈匝数。感应电动势的方向由2的符 号与感应电动势的参考方向比较而定出 >0,即 穿过线圈的磁通增加时,g0,这时感应电动势的方向与参考方向相同,表明感 应电流产生的磁场要阻止原磁场的减少。 跳转到第一页
跳转到第一页 3．电磁感应定律 dt d e N = − 式中 N 为线圈匝数。感应电动势的方向由 dt d 的 符 号与感应电动势的参考方向比较而定出。当 0 dt d ， 即 穿过线圈的磁通增加时， e 0 ，这时感应电动势的方向 与参考方向相反，表明感应电流产生的磁场要阻止原磁 场的增加；当 0 dt d ，即穿过线圈的磁通减少时， e 0 ，这时感应电动势的方向与参考方向相同，表明感 应电流产生的磁场要阻止原磁场的减少