磁路与铁心线圈电路ppt课件

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1、返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页第第6 6章章 磁路与磁路与铁芯芯线圈圈电路路6.2 6.2 交流交流交流交流铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈圈圈圈电电电电路路路路6.3 6.3 变压变压变压变压器器器器6.4 6.4 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁 6.1 6.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法磁路及其分析方法磁路及其分析方法返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2. 2. 了解了解了解了解变压变压变压变压器的根本构造、任器的根本构造、任器的根本构造、任器的根本构造、任务务务务原理、运原理、运原理、运原理、运转转转转特性和特性和特性和特性和绕组绕组绕组绕组的同极性端，了解

2、的同极性端，了解的同极性端，了解的同极性端，了解变压变压变压变压器器器器额额额额定定定定值值值值的意的意的意的意义义义义；3. 3. 掌握掌握掌握掌握变压变压变压变压器器器器电压电压电压电压、电电电电流和阻抗流和阻抗流和阻抗流和阻抗变换变换变换变换作用；作用；作用；作用；4. 4.了解三相了解三相了解三相了解三相电压电压电压电压的的的的变换变换变换变换方法；方法；方法；方法；本章要求：本章要求：第第6 6章章 磁路与磁路与铁芯芯线圈圈电路路5. 5. 了解了解了解了解电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁的根本任的根本任的根本任的根本任务务务务原理及其运用知原理及其运用知原理及其运用知原理及其运用知识识识识

3、。1. 1. 了解磁了解磁了解磁了解磁场场场场的根本物理量的意的根本物理量的意的根本物理量的意的根本物理量的意义义义义，了解磁性，了解磁性，了解磁性，了解磁性资资资资料的料的料的料的根本知根本知根本知根本知识识识识及磁路的根本定律，会分析及磁路的根本定律，会分析及磁路的根本定律，会分析及磁路的根本定律，会分析计计计计算交流算交流算交流算交流铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈圈圈圈电电电电路；路；路；路；返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 在很多电工设备像变压器、电机、电磁铁电在很多电工设备像变压器、电机、电磁铁电工丈量仪器等中，不仅有电路的问题，同时还有工丈量仪器等中，不仅有电路的问题

4、，同时还有磁路的问题。只需同时掌握了电路和磁路的根本实磁路的问题。只需同时掌握了电路和磁路的根本实际，才干对以上电工设备进展全面分析。际，才干对以上电工设备进展全面分析。 本章本章结结合磁路和合磁路和铁铁芯芯线线圈圈电电路的分析，路的分析，讨论变讨论变压压器和器和电电磁磁铁铁的任的任务务原理，并作原理，并作为为运用运用实实例。例。 磁路和磁路和电电路往往是相关的，因此在路往往是相关的，因此在这这里要研里要研讨讨磁路和磁路和电电路的关系以及磁和路的关系以及磁和电电的关系。的关系。 在在在在电电电电机、机、机、机、变压变压变压变压器及各种器及各种器及各种器及各种铁铁铁铁磁元件中常用磁性磁元件中常用

5、磁性磁元件中常用磁性磁元件中常用磁性资资资资料料料料做成一定外形的做成一定外形的做成一定外形的做成一定外形的铁铁铁铁芯。芯。芯。芯。铁铁铁铁芯的磁芯的磁芯的磁芯的磁导导导导率比周率比周率比周率比周围围围围空气或其空气或其空气或其空气或其它物它物它物它物质质质质的磁的磁的磁的磁导导导导率高的多，磁通的率高的多，磁通的率高的多，磁通的率高的多，磁通的绝绝绝绝大部分大部分大部分大部分经过铁经过铁经过铁经过铁芯构芯构芯构芯构成成成成闭闭闭闭合通路，磁通的合通路，磁通的合通路，磁通的合通路，磁通的闭闭闭闭合途径称合途径称合途径称合途径称为为为为磁路。磁路。磁路。磁路。返回返回退出退出章目章目录 上一上一

6、页 下一下一页直流直流直流直流电电机的磁路机的磁路机的磁路机的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路交流接触器的磁路_ _+ +N NS SN NS SI If f四极直流四极直流四极直流四极直流电电机和交流接触器的磁路机和交流接触器的磁路机和交流接触器的磁路机和交流接触器的磁路6.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.1.1 磁磁场场的根本物理量的根本物理量1. 1.磁感磁感磁感磁感应应应应强强强强度度度度磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B : B : B : B : 表示磁表示磁表示磁表示磁场场内某点磁内某点磁内某点磁内某点

7、磁场强场强弱和方向的物理量。弱和方向的物理量。弱和方向的物理量。弱和方向的物理量。磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B B B B的大小的大小的大小的大小: : : :磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B B B B的方向的方向的方向的方向: : : : 与与与与电电流的方向之流的方向之流的方向之流的方向之间间符合右手螺旋定那么。符合右手螺旋定那么。符合右手螺旋定那么。符合右手螺旋定那么。磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B B B B的的的的单单位位位位: : : : 特斯拉特斯拉特斯拉特斯拉(T)(T)(T)(T)，1T = 1Wb/m2 1T = 1Wb/m2 1T = 1Wb/m2 1T =

8、 1Wb/m2 均匀磁均匀磁均匀磁均匀磁场场: : : : 各点磁感各点磁感各点磁感各点磁感应强应强度大小相等，方向一度大小相等，方向一度大小相等，方向一度大小相等，方向一样样的的的的 磁磁磁磁场场，也称匀，也称匀，也称匀，也称匀强强磁磁磁磁场场。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2. 2. 磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通 ：穿：穿：穿：穿过过垂直于垂直于垂直于垂直于B B方向的面方向的面方向的面方向的面积积S S中的磁力中的磁力中的磁力中的磁力线总线总数。数。数。数。 阐阐明明明明: : : : 假假假假设设不是均匀磁不是均匀磁不是均匀磁不是均匀磁场场，那么取，那么取，那么

9、取，那么取B B B B的平均的平均的平均的平均值值。在均匀磁在均匀磁在均匀磁在均匀磁场场中中中中 = B S = B S 或或或或 B= B= /S /S 磁感磁感应应强强度度B B在数在数值值上可以看成上可以看成为为与磁与磁场场方向垂直的方向垂直的单单位面位面积积所所经经过过的磁通的磁通, ,故又称磁通密度。故又称磁通密度。磁通磁通磁通磁通 的的的的单单位位位位: : : :韦韦 伯伯伯伯(Wb) 1Wb =1Vs(Wb) 1Wb =1Vs(Wb) 1Wb =1Vs(Wb) 1Wb =1Vs3. 3.磁磁磁磁场场场场强强强强度度度度磁磁磁磁场强场强度度度度H H ：是：是：是：是计计算磁算

10、磁算磁算磁场时场时所援用的一个物理量，也所援用的一个物理量，也所援用的一个物理量，也所援用的一个物理量，也是矢量，是矢量，是矢量，是矢量，经过经过它来确定磁它来确定磁它来确定磁它来确定磁场场与与与与电电流之流之流之流之间间的关系。的关系。的关系。的关系。磁磁磁磁场强场强度度度度HH的的的的单单位位位位 ：安培：安培：安培：安培/ /米米米米A/m)A/m)返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 恣意恣意恣意恣意选选选选定一个定一个定一个定一个闭闭闭闭合回合回合回合回线线线线的的的的围绕围绕围绕围绕方向，凡是方向，凡是方向，凡是方向，凡是电电电电流流流流方向与方向与方向与方向与闭闭闭

11、闭合回合回合回合回线围绕线围绕线围绕线围绕方向之方向之方向之方向之间间间间符合右螺旋定那么的符合右螺旋定那么的符合右螺旋定那么的符合右螺旋定那么的电电电电流作流作流作流作为为为为正，反之正，反之正，反之正，反之为负为负为负为负。 式中：式中：式中：式中： 是磁是磁是磁是磁场强场强度矢量沿恣意度矢量沿恣意度矢量沿恣意度矢量沿恣意闭闭合合合合线线( (常取磁通作常取磁通作常取磁通作常取磁通作为闭为闭合回合回合回合回线线) )的的的的线积线积分；分；分；分； I I I I 是穿是穿是穿是穿过闭过闭过闭过闭合回合回合回合回线线线线所所所所围围围围面面面面积积积积的的的的电电电电流的代数和。流的代数和

12、。流的代数和。流的代数和。安培安培安培安培环环路定律路定律路定律路定律电电流正流正流正流正负负的的的的规规定：定：定：定：即：安培即：安培即：安培即：安培环环路定律全路定律全路定律全路定律全电电流定律流定律流定律流定律I1I1HHI2I2所以安培所以安培所以安培所以安培环环路定律将路定律将路定律将路定律将电电流与磁流与磁流与磁流与磁场强场强度度度度联络联络起来。起来。起来。起来。 在均匀磁在均匀磁在均匀磁在均匀磁场场中中中中 Hl = IN Hl = IN 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页由由由由实验实验可可可可测测得：真空的磁得：真空的磁得：真空的磁得：真空的磁导导率率率率

13、为为：磁磁磁磁导导率率率率 ：表示磁：表示磁：表示磁：表示磁场场媒媒媒媒质质磁性的物理量，衡量物磁性的物理量，衡量物磁性的物理量，衡量物磁性的物理量，衡量物质质的的的的导导磁才干。它与磁磁才干。它与磁磁才干。它与磁磁才干。它与磁场强场强度的乘度的乘度的乘度的乘积积就等于磁感就等于磁感就等于磁感就等于磁感应强应强度，即：度，即：度，即：度，即：磁磁磁磁导导率率率率 的的的的单单位：亨位：亨位：亨位：亨/ /米米米米H/mH/m 由于它是一个常数，将其它物由于它是一个常数，将其它物由于它是一个常数，将其它物由于它是一个常数，将其它物质质质质的磁的磁的磁的磁导导导导率和它率和它率和它率和它比比比比较

14、较较较是很方便的。是很方便的。是很方便的。是很方便的。4. 4.磁磁磁磁导导导导率率率率返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页相相相相对对磁磁磁磁导导率率率率 r r： 任一种物任一种物任一种物任一种物质质的磁的磁的磁的磁导导率率率率 和真空的磁和真空的磁和真空的磁和真空的磁导导率率率率0 0的比的比的比的比值值。 也即当磁也即当磁也即当磁也即当磁场场场场媒媒媒媒质质质质是某种物是某种物是某种物是某种物质时质时质时质时某点的磁感某点的磁感某点的磁感某点的磁感应应应应强强强强度度度度B B与在同与在同与在同与在同样电样电样电样电流下真空流下真空流下真空流下真空时该时该时该时该点的磁感

15、点的磁感点的磁感点的磁感应应应应强强强强度度度度B0B0之比的之比的之比的之比的倍数。倍数。倍数。倍数。 自然界的一切物自然界的一切物自然界的一切物自然界的一切物质质质质按磁按磁按磁按磁导导导导率的大小，大体上可分率的大小，大体上可分率的大小，大体上可分率的大小，大体上可分为为为为磁性磁性磁性磁性资资资资料和非磁性料和非磁性料和非磁性料和非磁性资资资资料。料。料。料。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.1.2 磁性磁性资资料的磁性能料的磁性能1. 1. 高高高高导导导导磁性磁性磁性磁性 磁性磁性磁性磁性资资资资料的磁料的磁料的磁料的磁导导导导率通常都很高，即率通常都很高，即率

16、通常都很高，即率通常都很高，即 r r 1 1 ( (如坡莫合金，其如坡莫合金，其如坡莫合金，其如坡莫合金，其 r r 可达可达可达可达 2 2105 ) 105 ) 。 磁性磁性磁性磁性资资资资料能被料能被料能被料能被剧剧剧剧烈的磁化，具有很高的烈的磁化，具有很高的烈的磁化，具有很高的烈的磁化，具有很高的导导导导磁磁磁磁性能。性能。性能。性能。 磁性磁性磁性磁性资资资资料主要指料主要指料主要指料主要指铁铁铁铁、镍镍镍镍、钴钴钴钴及其合金等。及其合金等。及其合金等。及其合金等。 磁性物磁性物磁性物磁性物质质质质的高的高的高的高导导导导磁性被广泛地运用于磁性被广泛地运用于磁性被广泛地运用于磁性被

17、广泛地运用于电电电电工工工工设设设设备备备备中，如中，如中，如中，如电电电电机、机、机、机、变压变压变压变压器及各种器及各种器及各种器及各种铁铁铁铁磁元件的磁元件的磁元件的磁元件的线线线线圈中圈中圈中圈中都放有都放有都放有都放有铁铁铁铁芯。在芯。在芯。在芯。在这这这这种具有种具有种具有种具有铁铁铁铁芯的芯的芯的芯的线线线线圈中通入不太圈中通入不太圈中通入不太圈中通入不太大的励磁大的励磁大的励磁大的励磁电电电电流，便可以流，便可以流，便可以流，便可以产产产产生生生生较较较较大的磁通和磁感大的磁通和磁感大的磁通和磁感大的磁通和磁感应应应应强强强强度。度。度。度。返回返回退出退出章目章目录 上一上一

18、页 下一下一页磁性物磁性物磁性物磁性物质质由于磁化所由于磁化所由于磁化所由于磁化所产产生的磁化磁生的磁化磁生的磁化磁生的磁化磁场场不会随着不会随着不会随着不会随着外磁外磁外磁外磁场场的加的加的加的加强强而无限的加而无限的加而无限的加而无限的加强强。2. 2.磁磁磁磁饱饱饱饱和性和性和性和性BJ BJ 磁磁磁磁场场场场内磁性物内磁性物内磁性物内磁性物质质质质的磁化磁的磁化磁的磁化磁的磁化磁场场场场 的磁感的磁感的磁感的磁感应应应应强强强强度曲度曲度曲度曲线线线线；B0 B0 磁磁磁磁场场场场内不存在磁性物内不存在磁性物内不存在磁性物内不存在磁性物质时质时质时质时的的的的 磁感磁感磁感磁感应应应应

19、强强强强度直度直度直度直线线线线；B BJB BJ曲曲曲曲线线线线和和和和B0B0直直直直线线线线的的的的纵纵纵纵坐坐坐坐标标标标相相相相 加即磁加即磁加即磁加即磁场场场场的的的的 B-H B-H 磁化曲磁化曲磁化曲磁化曲线线线线。O OHHB BB0B0BJBJB B a a b b磁化曲磁化曲磁化曲磁化曲线线磁性物磁性物磁性物磁性物质质由于磁化所由于磁化所由于磁化所由于磁化所产产生的磁化磁生的磁化磁生的磁化磁生的磁化磁场场不会随着不会随着不会随着不会随着外磁外磁外磁外磁场场的加的加的加的加强强而无限的加而无限的加而无限的加而无限的加强强。当外磁。当外磁。当外磁。当外磁场场增大到一定增大到一

20、定增大到一定增大到一定程度程度程度程度时时，磁性物，磁性物，磁性物，磁性物质质的全部磁畴的磁的全部磁畴的磁的全部磁畴的磁的全部磁畴的磁场场方向都方向都方向都方向都转转向与向与向与向与外部磁外部磁外部磁外部磁场场方向一致，磁化磁方向一致，磁化磁方向一致，磁化磁方向一致，磁化磁场场的磁感的磁感的磁感的磁感应强应强度将度将度将度将趋趋向向向向某一定某一定某一定某一定值值。如。如。如。如图图。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 B-H 磁化曲磁化曲线线的特征：的特征： Oa段：段：B 与与H几乎成正几乎成正比地添加；比地添加； ab段：段：B 的添加的添加缓缓慢下慢下来；来； b点以后

21、：点以后：B添加很少，添加很少，到达到达饱饱和。和。O OHHB BB0B0BJBJB B a a b b 有磁性物有磁性物质质存在存在时时，B B 与与 H H不成正比，磁性不成正比，磁性物物质质的磁的磁导导率率 不是常数，不是常数，随随H H而而变变。 有磁性物有磁性物质质存在存在时时， 与与 I I 不成正比。不成正比。 磁性物磁性物磁性物磁性物质质质质的磁化曲的磁化曲的磁化曲的磁化曲线线线线在磁路在磁路在磁路在磁路计计计计算上极算上极算上极算上极为为为为重要，其重要，其重要，其重要，其为为为为非非非非线线线线性曲性曲性曲性曲线线线线，实实实实践中践中践中践中经过实验经过实验经过实验经过

22、实验得出。得出。得出。得出。 O OHHB,B,B B 磁化曲磁化曲磁化曲磁化曲线线B B和和和和与与与与HH的关系的关系的关系的关系返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页3. 3.磁滞性磁滞性磁滞性磁滞性 磁性磁性磁性磁性资资资资料在交料在交料在交料在交变变变变磁磁磁磁场场场场中反复磁化，其中反复磁化，其中反复磁化，其中反复磁化，其B-HB-H关系曲关系曲关系曲关系曲线线线线是一条回形是一条回形是一条回形是一条回形闭闭闭闭合曲合曲合曲合曲线线线线，称，称，称，称为为为为磁滞回磁滞回磁滞回磁滞回线线线线。磁滞性：磁性磁滞性：磁性磁滞性：磁性磁滞性：磁性资资料中磁感料中磁感料中磁感料

23、中磁感应强应强度度度度B B的的的的变变化化化化总总是滞后于是滞后于是滞后于是滞后于 外磁外磁外磁外磁场变场变化的性化的性化的性化的性质质。磁滞回磁滞回磁滞回磁滞回线线O OHHB BBrBrHcHc剩磁感剩磁感剩磁感剩磁感应强应强度度度度Br (Br (剩磁剩磁剩磁剩磁) ) ： 当当当当线线圈中圈中圈中圈中电电流减小到零流减小到零流减小到零流减小到零(H=0)(H=0)时时，铁铁芯中的磁感芯中的磁感芯中的磁感芯中的磁感应强应强度。度。度。度。例如例如例如例如: : 永久磁永久磁永久磁永久磁铁铁的磁性就是由的磁性就是由的磁性就是由的磁性就是由剩磁剩磁剩磁剩磁产产生的；自励直流生的；自励直流生

24、的；自励直流生的；自励直流发电发电机机机机的磁极，的磁极，的磁极，的磁极，为为了使了使了使了使电压电压能建立，能建立，能建立，能建立，也必需具有剩磁。也必需具有剩磁。也必需具有剩磁。也必需具有剩磁。 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页磁滞回磁滞回磁滞回磁滞回线线O OHHB BBrBrHcHc 但剩磁也存在着有害的一但剩磁也存在着有害的一但剩磁也存在着有害的一但剩磁也存在着有害的一面，例如，当工件在平面磨床面，例如，当工件在平面磨床面，例如，当工件在平面磨床面，例如，当工件在平面磨床上加工上加工上加工上加工终终终终了后，由于了后，由于了后，由于了后，由于电电电电磁吸磁吸磁吸磁吸

25、盘盘盘盘有剩磁，有剩磁，有剩磁，有剩磁，还还还还将工件吸住。将工件吸住。将工件吸住。将工件吸住。为为为为此此此此要通入反向去磁要通入反向去磁要通入反向去磁要通入反向去磁电电电电流，去掉剩流，去掉剩流，去掉剩流，去掉剩磁，才干取下工件。磁，才干取下工件。磁，才干取下工件。磁，才干取下工件。矫顽矫顽磁力磁力磁力磁力HcHc： 使使使使 磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B = 0 B = 0 所需所需所需所需的磁的磁的磁的磁场强场强度度度度H H 值值。 磁性物磁性物磁性物磁性物质质质质不同，其磁滞回不同，其磁滞回不同，其磁滞回不同，其磁滞回线线线线和磁化曲和磁化曲和磁化曲和磁化曲线线线线也不同。也

26、不同。也不同。也不同。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 几种常几种常几种常几种常见见见见磁性物磁性物磁性物磁性物质质质质的磁化曲的磁化曲的磁化曲的磁化曲线线线线a a 铸铁铸铁铸铁铸铁 b b 铸钢铸钢铸钢铸钢 c c 硅硅硅硅钢钢钢钢片片片片O O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0103103H/(A/m)H/(A/m)H/(A/m)H/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103103B/TB/T

27、1.81.81.61.61.41.41.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2a ab ba ab bc cc c返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页按磁性物按磁性物按磁性物按磁性物质质的磁性能，磁性的磁性能，磁性的磁性能，磁性的磁性能，磁性资资料分料分料分料分为为三种三种三种三种类类型：型：型：型：(1)(1)软软磁磁磁磁资资料料料料 具有具有具有具有较较小的小的小的小的矫顽矫顽磁力，磁滞回磁力，磁滞回磁力，磁滞回磁力，磁滞回线较线较窄。普通用窄。普通用窄。普通用窄。普通用来制造来制造来制造来制造电电机、机、机、机、电电器及器及器及器及变压变压器等

28、的器等的器等的器等的铁铁芯。常用的有芯。常用的有芯。常用的有芯。常用的有铸铸铁铁、硅、硅、硅、硅钢钢、坡莫合金及、坡莫合金及、坡莫合金及、坡莫合金及铁铁氧体等。氧体等。氧体等。氧体等。(2)(2)永磁永磁永磁永磁资资料料料料 具有具有具有具有较较大的大的大的大的矫顽矫顽磁力，磁滞回磁力，磁滞回磁力，磁滞回磁力，磁滞回线较宽线较宽。普通用。普通用。普通用。普通用来制造永久磁来制造永久磁来制造永久磁来制造永久磁铁铁。常用的有碳。常用的有碳。常用的有碳。常用的有碳钢钢及及及及铁镍铝钴铁镍铝钴合金等。合金等。合金等。合金等。(3)(3)矩磁矩磁矩磁矩磁资资料料料料 具有具有具有具有较较小的小的小的小的

29、矫顽矫顽磁力和磁力和磁力和磁力和较较大的剩磁，磁滞回大的剩磁，磁滞回大的剩磁，磁滞回大的剩磁，磁滞回线线接近矩形，接近矩形，接近矩形，接近矩形，稳稳定性良好。在定性良好。在定性良好。在定性良好。在计计算机和控制系算机和控制系算机和控制系算机和控制系统统中用中用中用中用作作作作记忆记忆元件、开关元件和元件、开关元件和元件、开关元件和元件、开关元件和逻辑逻辑元件。常用的有元件。常用的有元件。常用的有元件。常用的有镁锰镁锰铁铁氧体等。氧体等。氧体等。氧体等。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.1.3 磁路的分析方法磁路的分析方法磁路的欧姆定律是分析磁路的根本定律磁路的欧姆定律是分析

30、磁路的根本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的根本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的根本定律 环环环环形形形形线线线线圈如圈如圈如圈如图图图图，其中媒，其中媒，其中媒，其中媒质质质质是均是均是均是均 匀的，磁匀的，磁匀的，磁匀的，磁导导导导率率率率为为为为，试计试计试计试计算算算算线线线线圈内部的磁通圈内部的磁通圈内部的磁通圈内部的磁通 。 解：根据安培解：根据安培解：根据安培解：根据安培环环路定律，有路定律，有路定律，有路定律，有设设磁路的平均磁路的平均磁路的平均磁路的平均长长度度度度为为 l l，那么有，那么有，那么有，那么有1. 1. 引例引例引例引例S Sx x HxHxI IN N匝匝匝匝返回

31、返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页式中：式中：式中：式中：F=NI F=NI 为为磁通磁通磁通磁通势势，由其，由其，由其，由其产产生磁通；生磁通；生磁通；生磁通； Rm Rm 称称称称为为磁阻，表示磁路磁阻，表示磁路磁阻，表示磁路磁阻，表示磁路对对磁通的妨碍作用；磁通的妨碍作用；磁通的妨碍作用；磁通的妨碍作用； l l 为为磁路的平均磁路的平均磁路的平均磁路的平均长长度；度；度；度； S S 为为磁路的截面磁路的截面磁路的截面磁路的截面积积。2. 2. 磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 假假假假设设设设某磁路的磁通某磁路的磁通某磁路的磁通某磁路的磁通为为为为

32、，磁通，磁通，磁通，磁通势为势为势为势为F F ，磁阻，磁阻，磁阻，磁阻为为为为RmRm，那么，那么，那么，那么即有：即有：即有：即有：此即磁路的欧姆定律。此即磁路的欧姆定律。此即磁路的欧姆定律。此即磁路的欧姆定律。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页3. 3. 磁路与磁路与磁路与磁路与电电电电路的比路的比路的比路的比较较较较 磁路磁路磁路磁路磁通磁通磁通磁通势势F F磁通磁通磁通磁通磁阻磁阻磁阻磁阻电电路路路路电动势电动势 E E电电流密度流密度流密度流密度 J J电电阻阻阻阻磁感磁感磁感磁感应强应强度度度度B B电电流流流流 I I N NI I+ +_ _E EI IR R

33、返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页4. 4. 磁路分析的特点磁路分析的特点磁路分析的特点磁路分析的特点(1)(1)在在在在处处处处置置置置电电电电路路路路时时时时不涉及不涉及不涉及不涉及电场问题电场问题电场问题电场问题，而在，而在，而在，而在处处处处置磁路置磁路置磁路置磁路时时时时离离离离不开磁不开磁不开磁不开磁场场场场的概念；例如在的概念；例如在的概念；例如在的概念；例如在讨论电讨论电讨论电讨论电机机机机时时时时，经经经经常要分析常要分析常要分析常要分析电电电电机磁路的气隙中磁感机磁路的气隙中磁感机磁路的气隙中磁感机磁路的气隙中磁感应应应应强强强强度的分布情况。度的分布情况。

34、度的分布情况。度的分布情况。(2)(2)在在在在处处处处置置置置电电电电路路路路时时时时普通可以不思索漏普通可以不思索漏普通可以不思索漏普通可以不思索漏电电电电流，而在流，而在流，而在流，而在处处处处置磁置磁置磁置磁路路路路时时时时普通都要思索漏磁通；普通都要思索漏磁通；普通都要思索漏磁通；普通都要思索漏磁通；(3)(3)磁路欧姆定律和磁路欧姆定律和磁路欧姆定律和磁路欧姆定律和电电电电路欧姆定律只是在方式上路欧姆定律只是在方式上路欧姆定律只是在方式上路欧姆定律只是在方式上类类类类似。似。似。似。由于由于由于由于 不是常数，其随励磁不是常数，其随励磁不是常数，其随励磁不是常数，其随励磁电电电电流

35、而流而流而流而变变变变，磁路欧姆定律，磁路欧姆定律，磁路欧姆定律，磁路欧姆定律不能直接用来不能直接用来不能直接用来不能直接用来计计计计算，只能用于定性分析；算，只能用于定性分析；算，只能用于定性分析；算，只能用于定性分析；(4)(4)在在在在电电电电路中，当路中，当路中，当路中，当 E=0 E=0时时时时，I=0I=0；但在磁路中，由于有；但在磁路中，由于有；但在磁路中，由于有；但在磁路中，由于有剩磁，当剩磁，当剩磁，当剩磁，当 F=0 F=0 时时时时， 不不不不为为为为零；零；零；零；返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页5. 5. 磁路的分析磁路的分析磁路的分析磁路的分析计计

36、计计算算算算主要主要主要主要义务义务: : 预预先先先先选选定磁性定磁性定磁性定磁性资资料中的磁通料中的磁通料中的磁通料中的磁通 ( (或磁感或磁感或磁感或磁感应应强强度度度度) )，按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和，按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和，按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和，按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和资资料料料料, ,求求求求产产生生生生预预定的磁通所需求的磁通定的磁通所需求的磁通定的磁通所需求的磁通定的磁通所需求的磁通势势F=NI F=NI ， 确定确定确定确定线线圈匝数和励磁圈匝数和励磁圈匝数和励磁圈匝数和励磁电电流。流。流。流。根本公式根本公式根本公式根本公式: : 设设

37、设设磁路由不同磁路由不同磁路由不同磁路由不同资资资资料或不同料或不同料或不同料或不同长长长长度和截面度和截面度和截面度和截面积积积积的的的的 n n 段段段段组组组组成，那么根本公式成，那么根本公式成，那么根本公式成，那么根本公式为为为为： 即即即即称称称称为为磁路个段的磁磁路个段的磁磁路个段的磁磁路个段的磁压压降降降降返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页根本步根本步根本步根本步骤骤: : 由磁通由磁通由磁通由磁通 求磁通求磁通求磁通求磁通势势F=NI F=NI (1) (1) 求各段磁感求各段磁感求各段磁感求各段磁感应应应应强强强强度度度度 Bi Bi 各段磁路截面各段磁路截面

38、各段磁路截面各段磁路截面积积积积不同，不同，不同，不同，经过经过经过经过同一磁通同一磁通同一磁通同一磁通 ，故有：，故有：，故有：，故有：(2) (2) 求各段磁求各段磁求各段磁求各段磁场场场场强强强强度度度度 Hi Hi 根据各段磁路根据各段磁路根据各段磁路根据各段磁路资资资资料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲线线线线 Bi=f ( Hi) , Bi=f ( Hi) ,求求求求B1B1， B2 B2 ，相相相相对应对应对应对应的的的的 H1 H1， H2 H2 ，。(3) (3) 计计计计算各段磁路的磁算各段磁路的磁算各段磁路的磁算各段磁路的磁压压压压降降降降 Hi li Hi li

39、(4) (4) 根据下式求出磁通根据下式求出磁通根据下式求出磁通根据下式求出磁通势势势势 NI NI 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页例例例例1:1:一个具有一个具有一个具有一个具有闭闭合的均匀的合的均匀的合的均匀的合的均匀的铁铁芯芯芯芯线线圈，其匝数圈，其匝数圈，其匝数圈，其匝数为为300300， 铁铁芯中的磁感芯中的磁感芯中的磁感芯中的磁感应强应强度度度度为为 0.9T 0.9T，磁路的平均，磁路的平均，磁路的平均，磁路的平均长长度度度度为为 45cm 45cm，试试求：求：求：求： (1) (1)铁铁芯芯芯芯资资料料料料为铸铁时线为铸铁时线圈中的圈中的圈中的圈中的电电

40、流流流流; (2); (2)铁铁芯芯芯芯资资料料料料为为硅硅硅硅钢钢片片片片时线时线圈中的圈中的圈中的圈中的电电流。流。流。流。解：解：解：解： 1 1 查铸铁资查铸铁资查铸铁资查铸铁资料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲线线线线， 当当当当 B=0.9 T B=0.9 T 时时时时，(2)(2)查查查查硅硅硅硅钢钢钢钢片片片片资资资资料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲料的磁化曲线线线线，当当当当 B=0.9 T B=0.9 T 时时时时， 磁磁磁磁场强场强度度度度 H=9000 A/m H=9000 A/m，那么，那么，那么，那么磁磁磁磁场强场强度度度度 H=260 A/m H=260 A/

41、m，那么，那么，那么，那么结论结论：假：假：假：假设设要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感应强应强度，采用磁度，采用磁度，采用磁度，采用磁导导率率率率高的高的高的高的铁铁芯芯芯芯资资料，可以降低料，可以降低料，可以降低料，可以降低线线圈圈圈圈电电流，减少用流，减少用流，减少用流，减少用铜铜量。量。量。量。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 如如如如线线线线圈中通有同圈中通有同圈中通有同圈中通有同样样样样大小的大小的大小的大小的电电电电流流流流0.39A0.39A，那么那么那么那么铁铁铁铁芯中的磁芯中的磁芯中的磁芯中的磁场场场场强强强强度是相等的，都是

42、度是相等的，都是度是相等的，都是度是相等的，都是260 A/m260 A/m。查查磁化曲磁化曲磁化曲磁化曲线线可得，可得，可得，可得， 在例在例在例在例1(1)1(1)，(2)(2)两种情况下，如两种情况下，如两种情况下，如两种情况下，如线线线线圈中通有同圈中通有同圈中通有同圈中通有同样样样样大小的大小的大小的大小的电电电电流流流流0.39A0.39A，要得到一，要得到一，要得到一，要得到一样样样样的磁通的磁通的磁通的磁通 ，铸铁资铸铁资铸铁资铸铁资料料料料铁铁铁铁芯的截面芯的截面芯的截面芯的截面积积积积和硅和硅和硅和硅钢钢钢钢片片片片资资资资料料料料铁铁铁铁芯的截面芯的截面芯的截面芯的截面积

43、积积积，哪，哪，哪，哪一个比一个比一个比一个比较较较较小？小？小？小？【分析】【分析】【分析】【分析】 B B硅硅硅硅钢钢钢钢是是是是B B铸铁铸铁铸铁铸铁的的的的1717倍。倍。倍。倍。 因因因因 =BS =BS，如要得到一，如要得到一，如要得到一，如要得到一样样样样的磁通的磁通的磁通的磁通 ，那么，那么，那么，那么铸铁铸铁铸铁铸铁铁铁铁铁芯的截面芯的截面芯的截面芯的截面积积积积必需是硅必需是硅必需是硅必需是硅钢钢钢钢片片片片铁铁铁铁芯的截面芯的截面芯的截面芯的截面积积积积的的的的1717倍。倍。倍。倍。B B铸铁铸铁铸铁铸铁 = 0.05T = 0.05T、 B B硅硅硅硅钢钢钢钢 =0.

44、9T,=0.9T,结论结论：假：假：假：假设线设线圈中通有同圈中通有同圈中通有同圈中通有同样样大小的励磁大小的励磁大小的励磁大小的励磁电电流，要流，要流，要流，要得到相等的磁通，采用磁得到相等的磁通，采用磁得到相等的磁通，采用磁得到相等的磁通，采用磁导导率高的率高的率高的率高的铁铁芯芯芯芯资资料，可料，可料，可料，可使使使使铁铁芯的用芯的用芯的用芯的用铁铁量大量大量大量大为为降低。降低。降低。降低。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 查铸钢查铸钢查铸钢查铸钢的磁化曲的磁化曲的磁化曲的磁化曲线线线线， B=0.9 T B=0.9 T 时时时时，磁，磁，磁，磁场场场场强强强强度度度

45、度 H1=500 A/m H1=500 A/m例例例例2: 2: 有一有一有一有一环环形形形形铁铁芯芯芯芯线线圈，其内径圈，其内径圈，其内径圈，其内径为为10cm10cm，外径，外径，外径，外径为为 15cm 15cm，铁铁芯芯芯芯资资料料料料为铸钢为铸钢。磁路中含有一空气隙，。磁路中含有一空气隙，。磁路中含有一空气隙，。磁路中含有一空气隙， 其其其其长长度等于度等于度等于度等于 0.2cm 0.2cm。 设线设线圈中通有圈中通有圈中通有圈中通有 1A 1A 的的的的电电流，流，流，流， 如要得到如要得到如要得到如要得到 0.9T 0.9T 的磁感的磁感的磁感的磁感应强应强度，度，度，度，试试

46、求求求求线线圈匝数。圈匝数。圈匝数。圈匝数。 解解解解: :空气隙的磁空气隙的磁空气隙的磁空气隙的磁场强场强度度度度铸钢铁铸钢铁芯的磁芯的磁芯的磁芯的磁场强场强度，度，度，度，铁铁芯的平均芯的平均芯的平均芯的平均长长度度度度磁路的平均磁路的平均磁路的平均磁路的平均总长总长度度度度为为返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 对对对对各段有各段有各段有各段有 总总总总磁通磁通磁通磁通势为势为势为势为 线线线线圈匝数圈匝数圈匝数圈匝数为为为为 磁路中含有空气隙磁路中含有空气隙时时，由于其磁，由于其磁阻阻较较大，磁通大，磁通势势几乎都降在空气隙几乎都降在空气隙上面。上面。结论结论：当磁路中

47、含有空气隙：当磁路中含有空气隙：当磁路中含有空气隙：当磁路中含有空气隙时时，由于其磁阻，由于其磁阻，由于其磁阻，由于其磁阻较较大，大，大，大，要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感应强应强度，必需增大励磁度，必需增大励磁度，必需增大励磁度，必需增大励磁电电流流流流设设线线圈匝数一定。圈匝数一定。圈匝数一定。圈匝数一定。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 经过经过经过经过上述例上述例上述例上述例题题题题，可以得出如下，可以得出如下，可以得出如下，可以得出如下结论结论结论结论： (1) (1) 假假假假设设设设要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁

48、感要得到相等的磁感应应应应强强强强度，采用高度，采用高度，采用高度，采用高磁磁磁磁导导导导率的率的率的率的铁铁铁铁芯芯芯芯资资资资料，可使料，可使料，可使料，可使线线线线圈的用圈的用圈的用圈的用铜铜铜铜量大大降低。量大大降低。量大大降低。量大大降低。 (2) (2) 假假假假设线设线设线设线圈中同有同圈中同有同圈中同有同圈中同有同样样样样大小的励磁大小的励磁大小的励磁大小的励磁电电电电流，要得流，要得流，要得流，要得到相等的磁通，采用磁到相等的磁通，采用磁到相等的磁通，采用磁到相等的磁通，采用磁导导导导率高的率高的率高的率高的铁铁铁铁芯芯芯芯资资资资料，可使料，可使料，可使料，可使铁铁铁铁芯的

49、用芯的用芯的用芯的用铁铁铁铁量大大降低。量大大降低。量大大降低。量大大降低。 (3) (3) 当磁路中含有空气隙当磁路中含有空气隙当磁路中含有空气隙当磁路中含有空气隙时时时时，由于其磁阻，由于其磁阻，由于其磁阻，由于其磁阻较较较较大，大，大，大，要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感要得到相等的磁感应应应应强强强强度，必需增大励磁度，必需增大励磁度，必需增大励磁度，必需增大励磁电电电电流流流流 线线线线圈圈圈圈匝数一定匝数一定匝数一定匝数一定时时时时 。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.2 交流交流铁铁芯芯线线圈圈电电路路6.2.1 电电磁关系磁关系 + +e e

50、 + +e e + + u uN Ni i磁通磁通势主磁通主磁通主磁通主磁通 ：经过铁经过铁芯芯芯芯闭闭合的合的合的合的磁通。磁通。磁通。磁通。漏磁通漏磁通漏磁通漏磁通：经过经过空气或其空气或其空气或其空气或其它非它非它非它非导导磁媒磁媒磁媒磁媒质闭质闭合的磁通。合的磁通。合的磁通。合的磁通。线圈线圈线圈线圈铁芯铁芯铁芯铁芯 i i，铁铁芯芯芯芯线线圈的漏磁圈的漏磁圈的漏磁圈的漏磁电电感感感感 与与与与i i不是不是不是不是线线线线性关系。性关系。性关系。性关系。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.2.2 电压电电压电流关系流关系根据根据根据根据KVL:KVL: + + +

51、+ + +e ee e u uN Ni i式中：式中：式中：式中：R R是是是是线线圈圈圈圈导线导线的的的的电电阻阻阻阻 L L 是漏磁是漏磁是漏磁是漏磁电电电电感感感感 当当当当 u u 是正弦是正弦是正弦是正弦电压时电压时电压时电压时，其它各，其它各，其它各，其它各电压电压电压电压、电电电电流、流、流、流、电动电动电动电动势势势势可可可可视视视视作正弦量，那么作正弦量，那么作正弦量，那么作正弦量，那么电压电压电压电压、电电电电流关系的相量式流关系的相量式流关系的相量式流关系的相量式为为为为：返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页设设主磁通主磁通主磁通主磁通 那么那么那么那么有效

52、有效有效有效值值 由于由于线线圈圈电电阻阻 R 和感抗和感抗X 或漏磁或漏磁通通 较较小，其小，其电压电压降也降也较较小，与主小，与主磁磁电动势电动势 E 相比可忽略，相比可忽略，故有故有式中：式中：式中：式中：BmBm是是是是铁铁芯中磁感芯中磁感芯中磁感芯中磁感应强应强度的最大度的最大度的最大度的最大值值，单单位位位位TT； S S 是是是是铁铁芯截面芯截面芯截面芯截面积积，单单位位位位m2m2。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.2.3 功率功率损损耗耗 交流交流交流交流铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈的功率圈的功率圈的功率圈的功率损损损损耗主要有耗主要有耗主要有耗主要有铜损铜

53、损铜损铜损和和和和铁损铁损铁损铁损两种。两种。两种。两种。1. 1. 铜损铜损铜损铜损( ( Pcu)Pcu) 在交流在交流在交流在交流铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈中圈中圈中圈中, , 线线线线圈圈圈圈电电电电阻阻阻阻R R上的功率上的功率上的功率上的功率损损损损耗称耗称耗称耗称铜损铜损铜损铜损，用，用，用，用 Pcu Pcu 表示。表示。表示。表示。 Pcu = RI2Pcu = RI2式中：式中：式中：式中：R R是是是是线线圈的圈的圈的圈的电电阻；阻；阻；阻；I I 是是是是线线圈中圈中圈中圈中电电流的有效流的有效流的有效流的有效值值。2. 2. 铁损铁损铁损铁损( ( PFe)PFe)

54、在交流在交流在交流在交流铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈中，圈中，圈中，圈中，处处处处于交于交于交于交变变变变磁通下的磁通下的磁通下的磁通下的铁铁铁铁芯内的芯内的芯内的芯内的功率功率功率功率损损损损耗称耗称耗称耗称铁损铁损铁损铁损，用，用，用，用 PFe PFe 表示。它与表示。它与表示。它与表示。它与铁铁铁铁芯内磁感芯内磁感芯内磁感芯内磁感应应应应强强强强度的最大度的最大度的最大度的最大值值值值BmBm的平方成正比。的平方成正比。的平方成正比。的平方成正比。铁损铁损由磁滞和由磁滞和由磁滞和由磁滞和涡涡流流流流产产生。生。生。生。 + + u ui i返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一

55、页1 1磁滞磁滞磁滞磁滞损损耗耗耗耗 PhPh 由磁滞所由磁滞所由磁滞所由磁滞所产产产产生的能量生的能量生的能量生的能量损损损损耗称耗称耗称耗称为为为为磁滞磁滞磁滞磁滞损损损损耗耗耗耗( ( Ph ) Ph ) 。磁滞磁滞磁滞磁滞损损耗的大小：耗的大小：耗的大小：耗的大小： 单单位体位体位体位体积积内的磁滞内的磁滞内的磁滞内的磁滞损损耗正比耗正比耗正比耗正比与磁滞回与磁滞回与磁滞回与磁滞回线线的面的面的面的面积积和磁和磁和磁和磁场场交交交交变变的的的的频频率率率率 f f。O OHHB B 磁滞磁滞损损耗耗转转化化为热为热能，引起能，引起铁铁芯芯发热发热。减少磁滞减少磁滞减少磁滞减少磁滞损损耗

56、的措施：耗的措施：耗的措施：耗的措施： 选选用磁滞回用磁滞回用磁滞回用磁滞回线线狭小的磁性狭小的磁性狭小的磁性狭小的磁性资资料制造料制造料制造料制造铁铁芯。芯。芯。芯。变压变压器器器器和和和和电电机中运用的硅机中运用的硅机中运用的硅机中运用的硅钢钢等等等等资资料的磁滞料的磁滞料的磁滞料的磁滞损损耗耗耗耗较较低。低。低。低。 设计时应设计时应设计时应设计时应适中适中适中适中选择值选择值选择值选择值以减小以减小以减小以减小铁铁铁铁芯芯芯芯饱饱饱饱和程度。和程度。和程度。和程度。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页(2)(2)涡涡涡涡流流流流损损损损耗耗耗耗 PePe 涡涡流流流流损损

57、耗耗耗耗: : 由由由由涡涡流所流所流所流所产产生的功率生的功率生的功率生的功率损损耗。耗。耗。耗。 涡涡流：交流：交变变磁通在磁通在铁铁芯内芯内产产生感生感应电动势应电动势和和电电流，称流，称为涡为涡流。流。涡涡流流在垂直于磁通的平面内在垂直于磁通的平面内环环流。流。涡涡流流流流损损耗耗耗耗转转化化化化为热为热能，引起能，引起能，引起能，引起铁铁芯芯芯芯发热发热。减少减少减少减少涡涡流流流流损损耗措施：耗措施：耗措施：耗措施： 提高提高提高提高铁铁铁铁芯的芯的芯的芯的电电电电阻率阻率阻率阻率 通常通常通常通常选选选选用硅用硅用硅用硅钢钢钢钢片片片片 。铁铁铁铁芯用彼此芯用彼此芯用彼此芯用彼此

58、绝缘绝缘绝缘绝缘的的的的钢钢钢钢片叠成，把片叠成，把片叠成，把片叠成，把涡涡涡涡流限制在流限制在流限制在流限制在较较较较小的截面内。小的截面内。小的截面内。小的截面内。 铁铁芯芯芯芯线线圈交流圈交流圈交流圈交流电电路的有功功率路的有功功率路的有功功率路的有功功率为为：返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.3 变压变压器器 变压变压器是一种常器是一种常见见的的电电气气设备设备，在，在电电力系力系统统和和电电子子线线路中运用广泛。路中运用广泛。变换电压：电力系统变换电压：电力系统 变换阻抗：电子线路中的阻抗匹配变换阻抗：电子线路中的阻抗匹配变换电流：电流互感器变换电流：电流互感器

59、变压变压器的主要功能有：器的主要功能有：器的主要功能有：器的主要功能有： 在能量在能量传输过传输过程中，当保送功率程中，当保送功率P =UI cos 及及负载负载功率因数功率因数cos 一定一定时时：电能能损耗小耗小节省金属省金属资料料经济6.3.1 概述概述U I P = I RlI S返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 电电电电力工力工力工力工业业业业中常采用高中常采用高中常采用高中常采用高压输电压输电压输电压输电低低低低压压压压配配配配电电电电，实现节实现节实现节实现节能能能能并保并保并保并保证证证证用用用用电电电电平安。平安。平安。平安。详细详细详细详细如下：如下：如下

60、：如下： 发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压实验室实验室380 / 220V降压降压变电站变电站 10kV降压降压降压降压返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页单相变压器单相变压器+ Z Z 变压变压器的构造器的构造器的构造器的构造绕组绕组：一次一次一次一次绕组绕组二次二次二次二次绕组绕组变压器的磁路变压器的磁路由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁芯铁芯变压变压器的器的器的器的电电路路路路一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁芯铁芯返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页变压器的构造变压器的

61、构造返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页1. 1. 按相数分按相数分按相数分按相数分类类类类 三相三相三相三相变压变压变压变压器、器、器、器、单单单单相相相相变压变压变压变压器。器。器。器。2. 2. 按每相按每相按每相按每相绕组绕组绕组绕组的个数分的个数分的个数分的个数分类类类类 双双双双绕组变压绕组变压绕组变压绕组变压器、三器、三器、三器、三绕组变压绕组变压绕组变压绕组变压器、自耦器、自耦器、自耦器、自耦变压变压变压变压器。器。器。器。3. 3. 按构造分按构造分按构造分按构造分类类类类 心式心式心式心式变压变压变压变压器、壳式器、壳式器、壳式器、壳式变压变压变压变压器。器。

62、器。器。4. 4. 按冷却方式分按冷却方式分按冷却方式分按冷却方式分类类类类 干式干式干式干式变压变压变压变压器、油浸式器、油浸式器、油浸式器、油浸式变压变压变压变压器。器。器。器。主要种主要种类 5 5、按用途分、按用途分、按用途分、按用途分电电力力力力变压变压器器器器 ( (输输配配配配电电用用用用) )仪仪用用用用变压变压器器器器 整流整流整流整流变压变压器器器器 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 心式变压器心式变压器 铁心铁心 绕组绕组 壳式壳式变压变压器器 铁心铁心 绕组绕组 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 S9 型型 10 kV 三相油浸配电变

63、压器三相油浸配电变压器 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 树脂浇注干式变压器树脂浇注干式变压器 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.3.2 变压变压器的任器的任务务原理原理 一次、二次一次、二次一次、二次一次、二次绕组绕组绕组绕组互不相互不相互不相互不相连连连连，能量的，能量的，能量的，能量的传传传传送靠磁耦合。送靠磁耦合。送靠磁耦合。送靠磁耦合。单相变压器单相变压器+ Z Z 一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁芯铁芯返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页(1) 空空载载运运转转情况情况1. 1. 电电电电磁关系磁关系磁关系磁关系一次一次

64、侧接交流接交流电源，源，二次二次侧开路。开路。+1 i0 ( i0N1) 1空空载时，铁芯中主芯中主磁通磁通是是由一次由一次绕组磁通磁通势产生的。生的。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页(2) 带负载带负载运运转转情况情况1. 1. 电电电电磁关系磁关系磁关系磁关系一次一次侧接交流接交流电源，源，二次二次侧接接负载。+1 1i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有有载时，铁芯芯中主磁通中主磁通是是由一次、二次由一次、二次绕组磁通磁通势共共同同产生的合成生的合成磁通。磁通。2i2+e2+e2+u2 Z Z 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2. 2.

65、电压变换电压变换电压变换电压变换 设设设设加正弦交流加正弦交流加正弦交流加正弦交流电压电压电压电压 有效有效有效有效值值: :同同同同 理：理：理：理：主磁通按正弦主磁通按正弦主磁通按正弦主磁通按正弦规规律律律律变变化，化，化，化，设为设为 那那那那么么么么(1) (1) 一次、二次一次、二次一次、二次一次、二次侧侧侧侧主磁通感主磁通感主磁通感主磁通感应电动势应电动势应电动势应电动势返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页根据根据KVL：变压器一次器一次侧等效等效电路如路如图 由于由于电电阻阻 R1 和感抗和感抗 X1 (或漏磁通或漏磁通)较较小小,其两端其两端的的电压电压也也较较小

66、小,与主磁与主磁电动势电动势 E1比比较较可忽略不可忽略不计计，那么那么+(2) (2) 一次、二次一次、二次一次、二次一次、二次侧电压侧电压侧电压侧电压式中式中式中式中 R1 R1 为为一次一次一次一次侧绕组侧绕组的的的的电电阻阻阻阻; ; X1= X1= L L 1 1 为为一次一次一次一次侧绕组侧绕组的感抗的感抗的感抗的感抗( (漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏漏磁感抗，由漏磁磁磁磁产产生生生生) )。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页匝比匝比匝比匝比K K为变为变为变为变比比比比对对二次二次二次二次侧侧，根据，根据，根据，根据KVLKVL：结论：改：改动匝数比

67、，就能改匝数比，就能改动输出出电压。式中式中式中式中 R2 R2 为为二次二次二次二次绕组绕组的的的的电电阻阻阻阻; ; X2= X2= L L 2 2 为为二次二次二次二次绕组绕组的感抗；的感抗；的感抗；的感抗； 为为二次二次二次二次绕组绕组的端的端的端的端电压电压。变压变压器空器空器空器空载时载时: :+u2u2+ i1i1i2i2+e2e2+e e 2 2式中式中式中式中U20U20为变压为变压器空器空器空器空载电压载电压。故有故有故有故有返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页三相三相三相三相电压电压的的的的变换变换(1) (1) 三相三相三相三相变压变压变压变压器的构造器的

68、构造器的构造器的构造高高压绕组：U2、 V2 、W2 : 尾端尾端U1、 V1 、W1 : 首端首端低低压绕组：u1、v1 、w1: 首首端端u2、v2 、w2: 尾端尾端(2) (2) 三相三相三相三相变压变压变压变压器的器的器的器的结结结结合方式合方式合方式合方式结结合方式：合方式：合方式：合方式：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法三相配电变压器三相配电变压器动力供电系统井下照明动力供电系统井下照明高高高高压压、超高、超高、超高、超高压压供供供供电电系系系系统统常用接法常用接法常用接法常用接法: :U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2返回返回退出退出章目章目录 上

69、一上一页 下一下一页1) 1) 三相三相三相三相变压变压变压变压器器器器Y/Y0Y/Y0结结结结合合合合线电压线电压之比：之比：之比：之比：U1+V2W3w1+v1u1返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2) 2) 三相三相三相三相变压变压变压变压器器器器Y0/Y0/ 结结结结合合合合线电压线电压之比：之比：之比：之比：U1+V1W1u1v1w1返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页3. 3. 电电电电流流流流变换变换变换变换 ( (一次、二次一次、二次一次、二次一次、二次侧电侧电侧电侧电流关系流关系流关系流关系) )有有有有载载运运运运转转 即：即：即：即：铁铁铁铁

70、芯中主磁通的最大芯中主磁通的最大芯中主磁通的最大芯中主磁通的最大值值值值mm在在在在变压变压变压变压器空器空器空器空载载载载和和和和有有有有载时载时载时载时根本是恒定的。根本是恒定的。根本是恒定的。根本是恒定的。 不不不不论变压论变压论变压论变压器空器空器空器空载还载还载还载还是是是是有有有有载载载载，一次，一次，一次，一次绕组绕组绕组绕组上的阻上的阻上的阻上的阻抗抗抗抗压压压压降均可忽略，故有降均可忽略，故有降均可忽略，故有降均可忽略，故有当当当当U1U1、 f f 不不不不变变，那么，那么，那么，那么 m m 根本不根本不根本不根本不变变，近于常数。，近于常数。，近于常数。，近于常数。空空

71、空空载载：有有有有载载：+|Z|+返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页普通情况下：普通情况下：I0 (23)%I1N 很小可忽略。很小可忽略。或或结论：一次、二次：一次、二次侧电流与匝数成反比。流与匝数成反比。或：或：1. 1.提供提供提供提供产产生生生生mm的磁的磁的磁的磁势势2. 2.提供用于提供用于提供用于提供用于补偿补偿 作用作用作用作用 的磁的磁的磁的磁势势可得磁可得磁可得磁可得磁势势平衡式：平衡式：平衡式：平衡式：空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页4. 4. 阻抗阻抗阻抗阻抗变换变换由由由由图图可知：可知：可知：可知：

72、结论结论： 变压变压器一次器一次侧侧的等效阻抗模，的等效阻抗模，为为二次二次侧侧所所带负载带负载的阻抗模的的阻抗模的K 2 倍。倍。 +返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页(1) (1) 变压变压变压变压器的匝数比器的匝数比器的匝数比器的匝数比应为应为应为应为：解解解解: :例例例例1: 1: 如如如如图图，交流信号源的，交流信号源的，交流信号源的，交流信号源的电动电动势势 E= 120V E= 120V，内阻，内阻，内阻，内阻 R 0=800 R 0=800 ，负载为扬负载为扬声器，其等效声器，其等效声器，其等效声器，其等效电电阻阻阻阻为为RL=8RL=8 。要求。要求。要求。

73、要求: (1): (1)当当当当RLRL折折折折算到原算到原算到原算到原边边的等效的等效的等效的等效电电阻阻阻阻 时时，求，求，求，求变压变压器的匝数比和信号器的匝数比和信号器的匝数比和信号器的匝数比和信号源源源源输输出的功率；出的功率；出的功率；出的功率；2 2当将当将当将当将负负载载直接与信号源直接与信号源直接与信号源直接与信号源联联接接接接时时, ,信号信号信号信号源源源源输输出多大功率？出多大功率？出多大功率？出多大功率？R0+RL信号源信号源+R0RL返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页信号源的信号源的信号源的信号源的输输出功率：出功率：出功率：出功率：电电子子子子线线

74、路中，常利用阻抗匹配路中，常利用阻抗匹配路中，常利用阻抗匹配路中，常利用阻抗匹配实现实现最大最大最大最大输输出功率。出功率。出功率。出功率。 结论结论：接入：接入：接入：接入变压变压器以后，器以后，器以后，器以后，输输出功率大大提高。出功率大大提高。出功率大大提高。出功率大大提高。缘缘由：由：由：由：满满足了最大功率足了最大功率足了最大功率足了最大功率输输出的条件：出的条件：出的条件：出的条件：2将将负载直接接到信号源上直接接到信号源上时，输出功率出功率为：返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页例例例例2: 2: 有一机床照明有一机床照明有一机床照明有一机床照明变压变压器器器器,5

75、0VA, U1=380 V, U2 =36 V,50VA, U1=380 V, U2 =36 V，其，其，其，其绕组绕组已已已已烧毁烧毁，要拆去重，要拆去重，要拆去重，要拆去重绕绕。今。今。今。今测测得其得其得其得其铁铁芯截面芯截面芯截面芯截面积为积为22mm22mm41mm41mm如如如如图图。铁铁芯芯芯芯资资料是料是料是料是0.35mm0.35mm厚的硅厚的硅厚的硅厚的硅钢钢片。片。片。片。试计试计算一次、二次算一次、二次算一次、二次算一次、二次绕组绕组匝数及匝数及匝数及匝数及导线线导线线径。径。径。径。22mm22mm厚厚厚厚41mm41mm解解解解: :铁铁芯的有效截面芯的有效截面芯的

76、有效截面芯的有效截面积为积为式中式中式中式中 0.9 0.9 为铁为铁芯叠片芯叠片芯叠片芯叠片间间隙系数隙系数隙系数隙系数对对 0.35mm 0.35mm的硅的硅的硅的硅钢钢片，可取片，可取片，可取片，可取Bm=1.1TBm=1.1T一次一次一次一次绕组绕组匝数匝数匝数匝数为为返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页二次二次二次二次绕组绕组匝数匝数匝数匝数为为设设U20=1.05U2U20=1.05U2二次二次二次二次绕组电绕组电流流流流为为一次一次一次一次绕组电绕组电流流流流为为导线导线直径直径直径直径计计算公式算公式算公式算公式式中，式中，式中，式中，J J是是是是电电流密度，普

77、通取流密度，普通取流密度，普通取流密度，普通取J J 2.5 A/mm22.5 A/mm2。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页二次二次二次二次绕组线绕组线径径径径为为一次一次一次一次绕组线绕组线径径径径为为返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页1) 1) 变压变压变压变压器的型号器的型号器的型号器的型号5. 5.变压变压变压变压器的器的器的器的铭铭铭铭牌和技牌和技牌和技牌和技术术术术数据数据数据数据S J L 1000/10S J L 1000/10 变压器额定容量变压器额定容量(KVA) 铝线铝线铝线铝线圈圈圈圈 冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式J:J:油浸自冷式

78、油浸自冷式油浸自冷式油浸自冷式F:F:风风风风冷式冷式冷式冷式相数相数相数相数S:三相三相D:单相单相 高压绕组的额定电压高压绕组的额定电压(KV)返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2) 2) 额额额额定定定定值值值值额额定定定定电压电压 U1N U1N、U2N U2N 变压变压器二次器二次器二次器二次侧侧开路空开路空开路空开路空载载时时，一次、二次，一次、二次，一次、二次，一次、二次侧侧绕组绕组允允允允许许的的的的电压值电压值单单相：相：相：相：U1N U1N ，一次，一次，一次，一次侧电压侧电压， U2N U2N，二次，二次，二次，二次侧侧空空空空载时载时的的的的电压电压三

79、相：三相：三相：三相：U1NU1N、U2NU2N，一次、二次，一次、二次，一次、二次，一次、二次侧侧的的的的线电压线电压 额额额额定定定定电电电电流流流流 I1N I1N、I2N I2N 变压变压变压变压器器器器满载满载满载满载运运运运转时转时转时转时，一次、二次，一次、二次，一次、二次，一次、二次侧绕组侧绕组侧绕组侧绕组允允允允许许许许的的的的电电电电流流流流值值值值。单单相：一次、二次相：一次、二次相：一次、二次相：一次、二次侧绕组侧绕组允允允允许许的的的的电电流流流流值值三相：一次、二次三相：一次、二次三相：一次、二次三相：一次、二次侧绕组线电侧绕组线电流流流流返回返回退出退出章目章目录

80、 上一上一页 下一下一页 额额额额定容量定容量定容量定容量 SN SN 传传传传送功率的最大才干。送功率的最大才干。送功率的最大才干。送功率的最大才干。单单相：相：相：相：三相：三相：三相：三相：容量容量容量容量 SN SN 输输出功率出功率出功率出功率 P2 P2 一次一次一次一次侧输侧输入功率入功率入功率入功率 P1 P1 输输出功率出功率出功率出功率 P2 P2留意：留意：留意：留意：变压变压器几个功率的关系器几个功率的关系器几个功率的关系器几个功率的关系( (单单相相相相) )效率效率效率效率容量：容量：一次侧输入功率：一次侧输入功率：输出功率：输出功率： 变压器运转变压器运转时的功率

81、取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.3.2 变压变压器的外特性器的外特性 当一次当一次当一次当一次侧电压侧电压侧电压侧电压 U1 U1和和和和负载负载负载负载功率因数功率因数功率因数功率因数 cos cos2 2坚坚坚坚持不持不持不持不变变变变时时时时，二次，二次，二次，二次侧输侧输侧输侧输出出出出电压电压电压电压 U2 U2和和和和输输输输出出出出电电电电流流流流 I2 I2的关系，的关系，的关系，的关系，U2 = f U2 = f (I2)(I2)。 U20 U20：一次：一次：一次：一次侧侧侧侧加加加加额额额额定定定定电压电压电压

82、电压、二次、二次、二次、二次侧侧侧侧开路开路开路开路时时时时，二次二次二次二次侧侧侧侧的的的的输输输输出出出出电压电压电压电压。 普通供普通供普通供普通供电电电电系系系系统统统统希望要硬特性希望要硬特性希望要硬特性希望要硬特性 随随随随I2I2的的的的变变变变化，化，化，化，U2 U2 变变变变化不大化不大化不大化不大 ，电压变电压变电压变电压变化率化率化率化率约约约约在在在在5%5%左右。左右。左右。左右。电压变电压变化率：化率：化率：化率：coscos2 =0.82 =0.8( (感性感性感性感性 U2I2U20I2Ncoscos2 =12 =1O返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下

83、一下一页6.3.3 6.3.3 变压变压变压变压器的器的器的器的损损损损耗与效率耗与效率耗与效率耗与效率( () )变压变压器的器的器的器的损损耗包括两部分：耗包括两部分：耗包括两部分：耗包括两部分：铜损铜损 ( ( PCu) PCu) ：绕组导线电绕组导线电阻的阻的阻的阻的损损耗。与耗。与耗。与耗。与负载负载大小大小大小大小正比于正比于正比于正比于电电流平方有关。流平方有关。流平方有关。流平方有关。 铁损铁损铁损铁损( ( PFe )PFe )：变压变压器的效率器的效率器的效率器的效率为为普通普通普通普通 95% , 95% ,负载为额负载为额定定定定负载负载的的的的(5075)%(5075

84、)%时时, ,最大。最大。最大。最大。输出功率输出功率输出功率输出功率输入功率输入功率输入功率输入功率磁滞磁滞磁滞磁滞损损耗：耗：耗：耗：涡涡流流流流损损耗耗耗耗它与它与它与它与铁铁芯内磁感芯内磁感芯内磁感芯内磁感应强应强度的度的度的度的最大最大最大最大值值BmBm的平方成正比。的平方成正比。的平方成正比。的平方成正比。与与与与负载负载大小无关。大小无关。大小无关。大小无关。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页例例例例: : 有一有一有一有一带电带电阻阻阻阻负载负载的三相的三相的三相的三相变压变压器，其器，其器，其器，其额额定数据如定数据如定数据如定数据如下：下：下：下：SN=1

85、00kVA, U1N=6000V, f=50HzSN=100kVA, U1N=6000V, f=50Hz。 U2N= U20=400V , U2N= U20=400V , 绕组衔绕组衔接成接成接成接成 。由。由。由。由实验测实验测得得得得: : PFe =600 W PFe =600 W，额额定定定定负载时负载时的的的的 PCu =2400W PCu =2400W 。 试试求求求求 (1) (1) 变压变压器的器的器的器的额额定定定定电电流；流；流；流； (2) (2) 满载满载和半和半和半和半载时载时的效率。的效率。的效率。的效率。解解解解: : (1) (1) 定定定定电电电电流流流流返回

86、返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页(2) (2) 满载满载满载满载和半和半和半和半载时载时载时载时的效率的效率的效率的效率返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 运用运用运用运用时时时时，改，改，改，改动动动动滑滑滑滑动动动动端的位置，便可得到不同的端的位置，便可得到不同的端的位置，便可得到不同的端的位置，便可得到不同的输输输输出出出出电压电压电压电压。实验实验实验实验室中用的室中用的室中用的室中用的调压调压调压调压器就是根据此原理器就是根据此原理器就是根据此原理器就是根据此原理制造的。留意：一次、二次制造的。留意：一次、二次制造的。留意：一次、二次制造的。留意：一次、

87、二次侧侧侧侧千万不能千万不能千万不能千万不能对调对调对调对调运用，运用，运用，运用，以防以防以防以防变压变压变压变压器器器器损损损损坏。由于坏。由于坏。由于坏。由于N N变变变变小小小小时时时时，磁通增大，磁通增大，磁通增大，磁通增大，电电电电流流流流会迅速添加。会迅速添加。会迅速添加。会迅速添加。6.3.4 特殊特殊变压变压器器1.1.1.1.自耦自耦自耦自耦变压变压变压变压器器器器ABP+返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页电流表电流表被被测电流流=电流表流表读数数 N2/N11.二次二次二次二次侧侧不能开路，不能开路，不能开路，不能开路， 2. 以防以防以防以防产产生高生高

88、生高生高电压电压；3.2. 2. 铁铁芯、低芯、低芯、低芯、低压绕组压绕组的的的的4. 一端接地，以防一端接地，以防一端接地，以防一端接地，以防在在在在5. 绝缘损绝缘损坏坏坏坏时时，在，在，在，在二次二次二次二次侧侧出出出出现过压现过压。运用本卷运用本卷运用本卷运用本卷须须知：知：知：知：2.2.2.2.电电电电流互感器流互感器流互感器流互感器实现实现用低量程的用低量程的用低量程的用低量程的电电流表丈量大流表丈量大流表丈量大流表丈量大电电流流流流被测电流被测电流N1N1 匝数少匝数少匝数少匝数少 N2N2 匝数多匝数多匝数多匝数多 ARi1i2返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一

89、页 当当当当电电电电流流入流流入流流入流流入( (或流出或流出或流出或流出 两个两个两个两个线线线线圈圈圈圈时时时时，假，假，假，假设产设产设产设产生的磁通方生的磁通方生的磁通方生的磁通方向一向一向一向一样样样样，那么两个流入，那么两个流入，那么两个流入，那么两个流入( (或流出或流出或流出或流出 端称端称端称端称为为为为同极性端。同极性端。同极性端。同极性端。 AXax AX Xax1. 1. 同极性端同极性端同极性端同极性端 ( ( 同名端同名端同名端同名端 ) ) 或者或者或者或者说说说说，当，当，当，当铁铁铁铁芯中磁通芯中磁通芯中磁通芯中磁通变变变变化化化化时时时时，在两，在两，在两，

90、在两线线线线圈中圈中圈中圈中产产产产生的生的生的生的感感感感应电动势应电动势应电动势应电动势极性一极性一极性一极性一样样样样的两端的两端的两端的两端为为为为同极性端。同极性端。同极性端。同极性端。 同极性端用同极性端用“表示。表示。添加添加+ 同极性端同极性端同极性端同极性端和和和和绕组绕组绕组绕组的的的的绕绕绕绕向有关。向有关。向有关。向有关。6.3.5 变压变压器器绕组绕组的极性的极性 返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页联接接 23 变压变压变压变压器原一次器原一次器原一次器原一次侧侧侧侧有两个有两个有两个有两个额额额额定定定定电压为电压为电压为电压为 110V 110V

91、的的的的绕组绕组绕组绕组：2. 2. 线线线线圈的接法圈的接法圈的接法圈的接法当当电源源电压为220V时：+1324 电流从流从1端和端和3端流入或流端流入或流出出时，产生的磁通的方向生的磁通的方向一一样，两个，两个绕组的感的感应电动势的极性也一的极性也一样，1、3端称端称为同极性端，同极性端，2、4也是同极也是同极性端。性端。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页假假假假设设两两两两绕组绕组的极性端接的极性端接的极性端接的极性端接错错，结结果如何？果如何？果如何？果如何？有能有能有能有能够烧毁变压够烧毁变压器器器器两个线圈中的磁通抵消两个线圈中的磁通抵消缘由：缘由：电流电流 很大

92、很大烧毁变压烧毁变压器器器器感应电势感应电势1324 +返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页6.4 电电磁磁铁铁1. 1. 概述概述概述概述 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁是利用通是利用通是利用通是利用通电电电电的的的的铁铁铁铁芯芯芯芯线线线线圈吸引圈吸引圈吸引圈吸引衔铁衔铁衔铁衔铁或或或或坚坚坚坚持某种机械零件、工件于固定位置的一种持某种机械零件、工件于固定位置的一种持某种机械零件、工件于固定位置的一种持某种机械零件、工件于固定位置的一种电电电电器。器。器。器。当当当当电电电电源断开源断开源断开源断开时电时电时电时电磁磁磁磁铁铁铁铁的磁性消逝，的磁性消逝，的磁性消逝，的磁性消逝，衔铁

93、衔铁衔铁衔铁或其它零或其它零或其它零或其它零件即被件即被件即被件即被释释释释放。放。放。放。电电电电磁磁磁磁铁衔铁铁衔铁铁衔铁铁衔铁的的的的动动动动作可使其它机械安作可使其它机械安作可使其它机械安作可使其它机械安装装装装发发发发生生生生联动联动联动联动。 根据运用根据运用根据运用根据运用电电源源源源类类型分型分型分型分为为：直流直流直流直流电电磁磁磁磁铁铁：用直流：用直流：用直流：用直流电电源励磁；源励磁；源励磁；源励磁；交流交流交流交流电电磁磁磁磁铁铁：用交流：用交流：用交流：用交流电电源励磁。源励磁。源励磁。源励磁。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页2. 2. 根本构造根本

94、构造根本构造根本构造 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁由由由由线线线线圈、圈、圈、圈、铁铁铁铁芯及芯及芯及芯及衔铁衔铁衔铁衔铁三部分三部分三部分三部分组组组组成，常成，常成，常成，常见见见见的的的的构造如下构造如下构造如下构造如下图图图图。铁芯铁芯铁芯铁芯衔铁衔铁衔铁衔铁衔铁衔铁衔铁衔铁 有有有有时时时时是机械零件是机械零件是机械零件是机械零件 、工件充任、工件充任、工件充任、工件充任衔铁衔铁衔铁衔铁F FF FF FF F线圈线圈线圈线圈线圈线圈线圈线圈衔铁衔铁衔铁衔铁铁芯铁芯铁芯铁芯线圈线圈线圈线圈铁芯铁芯铁芯铁芯返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页3. 3.电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁

95、吸力的吸力的吸力的吸力的计计计计算算算算 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁吸力的大小与气隙的截面吸力的大小与气隙的截面吸力的大小与气隙的截面吸力的大小与气隙的截面积积积积S0S0及气隙中的及气隙中的及气隙中的及气隙中的磁感磁感磁感磁感应应应应强强强强度度度度B0B0的平方成正比。根本公式如下：的平方成正比。根本公式如下：的平方成正比。根本公式如下：的平方成正比。根本公式如下：式中：式中：式中：式中： B0 B0 的的的的单单位是特位是特位是特位是特 斯拉斯拉斯拉斯拉 ； S0 S0 的的的的单单位是平方米；位是平方米；位是平方米；位是平方米； F F 的的的的单单位是牛位是牛位是牛位是牛 顿顿 N N

96、。直流直流直流直流电电磁磁磁磁铁铁的吸力的吸力的吸力的吸力直流直流直流直流电电磁磁磁磁铁铁的吸力根据上述根本公式直接求取。的吸力根据上述根本公式直接求取。的吸力根据上述根本公式直接求取。的吸力根据上述根本公式直接求取。返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页交流交流交流交流电电磁磁磁磁铁铁的吸力的吸力的吸力的吸力交流交流交流交流电电磁磁磁磁铁铁中磁中磁中磁中磁场场是交是交是交是交变变的，的，的，的，设设那么吸力瞬那么吸力瞬那么吸力瞬那么吸力瞬时值为时值为: :式中：式中：式中：式中：为为吸力的最大吸力的最大吸力的最大吸力的最大值值。吸力的波形吸力的波形吸力的波形吸力的波形: :吸力平

97、均吸力平均吸力平均吸力平均值为值为: :t tF Fmmf fO返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 (1) (1) 交流交流交流交流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁的吸力在零与最大的吸力在零与最大的吸力在零与最大的吸力在零与最大值值值值之之之之间间间间脉脉脉脉动动动动，因此，因此，因此，因此衔铁衔铁衔铁衔铁以两倍以两倍以两倍以两倍电电电电源源源源频频频频率在率在率在率在颤颤颤颤抖，引起噪音，同抖，引起噪音，同抖，引起噪音，同抖，引起噪音，同时时时时触点容易触点容易触点容易触点容易损损损损坏。坏。坏。坏。为为为为了了了了消除消除消除消除这这这这种景象，在磁极的部分端面上套一种景象，在磁极

98、的部分端面上套一种景象，在磁极的部分端面上套一种景象，在磁极的部分端面上套一个分磁个分磁个分磁个分磁环环环环 或称短路或称短路或称短路或称短路环环环环 ，任，任，任，任务时务时务时务时，在分磁，在分磁，在分磁，在分磁环环环环中中中中产产产产生感生感生感生感应电应电应电应电流，其妨碍磁通的流，其妨碍磁通的流，其妨碍磁通的流，其妨碍磁通的变变变变化，化，化，化，在磁极端面两部分中的磁通在磁极端面两部分中的磁通在磁极端面两部分中的磁通在磁极端面两部分中的磁通 1 1 和和和和 2 2 之之之之间产间产间产间产生相位差，相生相位差，相生相位差，相生相位差，相应该应该应该应该两部分的吸力不同两部分的吸力

99、不同两部分的吸力不同两部分的吸力不同时为时为时为时为零，零，零，零，实现实现实现实现消除振消除振消除振消除振动动动动和噪音，如下和噪音，如下和噪音，如下和噪音，如下图图图图；而直流而直流而直流而直流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁吸力恒定不吸力恒定不吸力恒定不吸力恒定不变变变变；综综合上述：合上述：合上述：合上述： 1 1 2 2 (2) (2) 交流交流交流交流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁中中中中, ,为为为为了减少了减少了减少了减少铁损铁损铁损铁损，铁铁铁铁芯由芯由芯由芯由钢钢钢钢片叠片叠片叠片叠成；直流成；直流成；直流成；直流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁的磁通不的磁通不的磁通不的磁通不变变变变，无，无，

100、无，无铁损铁损铁损铁损，铁铁铁铁芯用整芯用整芯用整芯用整块软块软块软块软钢钢钢钢制成；制成；制成；制成；返回返回退出退出章目章目录 上一上一页 下一下一页 (4) (4) 直流直流直流直流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁的励磁的励磁的励磁的励磁电电电电流流流流仅仅仅仅与与与与线线线线圈圈圈圈电电电电阻有关，阻有关，阻有关，阻有关，不因气隙的大小而改不因气隙的大小而改不因气隙的大小而改不因气隙的大小而改动动动动，在吸合，在吸合，在吸合，在吸合过过过过程中，励磁程中，励磁程中，励磁程中，励磁电电电电流流流流不不不不变变变变。 (3) (3) 在交流在交流在交流在交流电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁中，中，中，中，

101、线线线线圈圈圈圈电电电电流不流不流不流不仅仅仅仅与与与与线线线线圈圈圈圈电电电电阻阻阻阻有关，主要的有关，主要的有关，主要的有关，主要的还还还还与与与与线线线线圈感抗有关。在其吸合圈感抗有关。在其吸合圈感抗有关。在其吸合圈感抗有关。在其吸合过过过过程中，程中，程中，程中，随着磁路气隙的减小，随着磁路气隙的减小，随着磁路气隙的减小，随着磁路气隙的减小，线线线线圈感抗增大，圈感抗增大，圈感抗增大，圈感抗增大，电电电电流减小。流减小。流减小。流减小。假假假假设衔铁设衔铁设衔铁设衔铁被卡住，通被卡住，通被卡住，通被卡住，通电电电电后后后后衔铁衔铁衔铁衔铁吸合不上，吸合不上，吸合不上，吸合不上，线线线线

102、圈感抗圈感抗圈感抗圈感抗不断很小，不断很小，不断很小，不断很小，电电电电流流流流较较较较大，将使大，将使大，将使大，将使线线线线圈圈圈圈严严严严重重重重发热发热发热发热甚至甚至甚至甚至烧烧烧烧毁毁毁毁；4. 4. 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁的运用的运用的运用的运用 电电电电磁磁磁磁铁铁铁铁在消在消在消在消费费费费中中中中获获获获得广泛运用。其主要运用原得广泛运用。其主要运用原得广泛运用。其主要运用原得广泛运用。其主要运用原理是：用理是：用理是：用理是：用电电电电磁磁磁磁铁衔铁铁衔铁铁衔铁铁衔铁的的的的动动动动作作作作带动带动带动带动其他机械安装运其他机械安装运其他机械安装运其他机械安装运动动动动，产产产产活力械活力械活力械活力械连动连动连动连动，实现实现实现实现控制要求。控制要求。控制要求。控制要求。