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1、返回,第六章 变 压 器,6.1 变压器的用途和基本结构,6.2 变压器的工作原理,6.3 变压器的特性和额定值,*6.4 自耦变压器及仪用互感器,6.0 预备知识,退出,翻页,6.0 预备知识：简单磁路分析,1. 磁路 磁通集中通过的路径,（a） 变压器的磁路,( c) 直流电机的磁路,（b） 交流接触器的磁路,翻页,返回,2. 基本定律, 安培环路定律：在磁场中，磁场强度 H 沿任一 闭合路径 l 的线积分，等于穿过该闭合路径所围面积的电流 I 的代数和。, 电流的方向与积分的循行方向符合右螺旋定则的电流为正，反之为负。,翻页,返回,H d l =Hd l =Hd l = Hl, Hl =
2、 NI,环形线圈的磁路,例:,翻页,返回,F = NI 磁动势，,(1）公式的意义：, 磁动势 F = NI 主要用来产生磁通,翻页,返回,说明：, 若磁通一定，则磁阻 Rm 愈大，所需的励磁电流 I 愈大。, 若磁动势一定，则磁通的大小取决于磁阻 Rm ；,2）由于铁磁材料的磁导率不等于常数，所 以磁阻 Rm 也不是一个常数。因此不能用磁路欧姆定律进行定量计算， 但应用该定律对磁路作定性分析是很重要的。,翻页,返回,思考题 一： 如图所示磁路，有一段气隙 0 ，与同一磁路无气隙时比较所需电流的大小（设磁通 不变）, 说明分析依据，分析步骤和分析结论,翻页,返回,励磁电流增大,思考题二：如图为
3、一气隙变化的磁路（电磁铁磁路） 试分析在气隙变化（衔铁吸合前后）过程中磁阻及励 磁电 流的变化情况（设 不变）。, 未吸合时：有气隙， 磁阻大，依磁路欧姆定律, 吸合时：气隙减小，磁阻减小 ,翻页,返回,分析：,3. 直流磁路,翻页,返回,4. 交流磁路, 电磁关系,u,翻页,返回,主磁通感应电动势 e 与磁通 的关系：,由上式可知：,2. Em = 2f N m,设 = m sin t,翻页,返回,主磁通 与电压 u 和电流 i 的关系,依基尔霍夫电压定律得出：,U E =4.44f N m,U = 4.44 f N m,u = iR +（e）+（e）,翻页,返回,常用的基本公式,（简称4.
4、44公式）,5. 交、直流磁路综合分析和比较,铁心被磁化，具有高导磁性、磁饱和性。,直流励磁：IN、 、B、H 均是恒定的,交流励磁：IN、 、B、H 均是交变的,不同点：,1. 磁场物理量：,相同点：,翻页,返回,磁通 由线圈两端电压确定，与磁路性质、结构（即不论气隙，材料，磁路长度 l 如何变化）无关。,交流磁路：,直流磁路：当电压一定时，I 一定，磁通 与磁路性质有关。（依据 ）,翻页,返回,2.磁通 ,3.励磁电流的大小,交流励磁： i 与磁路性质及结构有关,（U= 4.44 f N m，电压一定，一定，,返回,4.功率,交流磁路： P = PFe + PCu （ 变化）,直流磁路：
5、P = PCu （ 恒定）,本节结束,6.1 变压器的用途和基本结构,翻页,返回,各式各样的变压器,返回,变压器空载运行 i2 = 0, i0 很小，I0 = I1N （ 3% 8%）,i0 N1,6.2 变压器的工作原理,1.变压器的电压变换作用,（1）电磁关系,翻页,返回,i0,i1,=0,N1,N2,（2）电压平衡方程式, 电压变换特性,翻页,返回,电磁关系：（忽略漏磁通）,u1,2. 变压器的电流变换作用,翻页,返回, 磁势平衡方程式,翻页,返回, 由 N1 I1 N2 I2 得原副边电流大小之比：,返回,3. 变压器的阻抗变换作用, 负载获得最大输出功率的 条件,阻抗变换特性,ZL
6、= = ,翻页,返回,ZL,.,.,1. 变压器的外特性： U2 = f（ I2 ）,6.3 变压器的特性和额定值,翻页,返回,.,I2,2. 变压器的损耗和效率,变压器损耗： P = Pcu + PFe,Pcu = Pcu1 + Pcu2 = I12 R1 +I22 R2 （可变损耗）,PFe Bm 2 （不变损耗）,翻页,返回,返回,翻页,3. 变压器的额定值,返回,翻页,4. 变压器绕组的极性,返回,翻页,1. 自耦变压器,*6.4 自耦变压器及仪用互感器,翻页,返回, 结构特点：一次、二次共用一个绕组，改变滑动端位置可改变U2 。, 工作原理：, 与普通变压器相比较不同点在于一次、二次绕组不仅有磁的联系，而且有电的直接联系。所以在使用中要注意安全，操作不当就会造成事故。,翻页,返回,各式各样的调压器,返回,翻页,(1) 电压互感器,使用注意事项： （1）二次绕组不能短路 （2）保护接地,2. 仪用互感器,翻页,返回,（2）电流互感器, 结构特点：,2. N1 N2,3.副边与测量电表相连,使用电流互感器时注意： 1.副边决不允许断开 2.铁心和副绕组可靠接地,1.原边与负载相串联 I1 = IL,返回,翻页,返回,本节结束,几种仪用 互感器,
