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1、第三章、磁路与变压器,第一节 磁路的基本概念第二节 交流铁心线圈电路第三节 变压器第四节 几种常用的变压器第五节 变压器的额定值及型号,第一节、磁路的基本概念,1.铁磁材料,磁畴：铁心自身具有的自然磁性小区域。没有外磁场作用，各个磁畴的磁场方向总体上不规则，宏观不显磁性。,磁畴和铁心的磁化,磁化过程直线1空心线圈时的情况曲线2线圈中放入铁心时情况,磁化过程说明,磁路,电路,磁路与电路对照表,铁磁材料的磁性能,高导磁性：磁导率可达102104，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。磁饱和性：B不会随H的增强而无限增强，H增大到一定值时，B不能继续增强。磁滞性：铁
2、心线圈中通过交变电流时，H的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化，在反复磁化的过程中，B的变化总是滞后于H的变化。,铁磁材料的类型：,软磁材料：磁导率高，磁滞特性不明显，矫顽力和剩磁都小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。硬磁材料：剩磁和矫顽力均较大，磁滞性明显，磁滞回线较宽。矩磁材料：只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，当外磁场去掉，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形。,磁化曲线,磁滞回线,第二节、交流铁心线圈电路,电压、电流和磁通的关系,自感电动势的有效值为：,在通电过程中，只要外加电压一定，铁心中就有与之对应的正弦交变磁通，称工作磁通,第三节、变压器,变压器 ：静止电器，把交流电压转换为同
3、频率的另一 数值交流电压。,作用：1.输送功率相同，电压越高，电流越小，输电线线径越小，节省材料。2.同时减少线路上的功率损耗。,工作原理,空载运行 ：原边接入电源，副边开路。,接上交流电源,二. 工作原理,（ 方向符合右手定则）,结论：改变匝数比，就能改变输出电压。,K为变比,原、副边电压关系,根据交流磁路的分析可得：,时,（变电压）,负载运行,Z,副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流 i2 。此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流 i1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变 。带负载后磁动势的平衡关系为：,结论：
4、原、副边电流与匝数成反比,由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小，可忽略 。即：,原、副边电流关系,（变电流）,（变阻抗）,原、副边阻抗关系,从原边等效：,结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以 变比的平方。,变压器的外特性,1外特性,U,2,U,20,I,2,I,2N,电压变化率反映电压U2的变化程度。 通常希望U2的变动愈小愈好，一般变压器的电压变化率约在5%左右。,2损耗与效率,铁损PFe包括磁滞损耗和涡流损耗。,损耗：,铜损：,效率：,第四节、几种常用的变压器,1 自耦变压器,使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。,电压互感器：用低量程的电压表测高电压,被测电压=电压表读数 N1/N2,电压表,电流互感器：用低量程的电流表测大电流,被测电流=电流表读数 N2/N1,1. 副边不能开路，以 防产生高电压；2. 铁心、低压绕组的 一端 接地，以防在 绝缘损坏时，在副 边出现过压。,使用注意事项：,电流表, 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。, 额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。,6.3.1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）,第五节、变压器的额定值及型号,
