电工电子技术实践-磁路与变压器

磁导率和磁场强度 。
（1）磁感应强度
B F IL
（2）磁通 BS
vv
（3）磁场强度 H B /
（4）磁导率
r

0

H 0 H

B B0
3.1.2 磁性材料的磁性能
1. 高导磁性 2. 磁饱和性 3. 磁滞性
B B
BJ
B0
O H 图3-2 磁化曲线
B
Bm
a
b
Bc
-Hm c -Hc
原副绕组的电流之比
I1 N 2 1
I2
N1
K
•图3-9中，负载阻抗Z与变压器二次绕组连接，Z折 算到一次绕组的等效阻抗
Z ' U1 KU 2 K 2 U 2 K 2Z
I1
I2
I2
K
即对电源而言，相当于接了 K 2 Z 的负载，起到变
阻抗的作用。
3.3.2 变压器的运行特性
3.1 专题1 磁路的基本物理量与基 本定律
3.1.1 磁路 3.1.2 磁性材料的磁性能 3.1.3 磁路及其基本定律
3.1.1 磁路
1. 磁路的基本概念 磁路是磁通经过的路径。
+ －
(a) 电磁铁的磁路
(b) 变压器的磁路
(c) 直流电机的磁路
2. 磁路的基本物理量
表示磁场特性的基本物理量是磁感应强度、磁通、
3.3.1 变压器的工作原理
1. 变压器的结构
变压器的铁心由0.35～０.５mm厚的硅钢片交错叠装而成
2. 变压器的工作原理
主磁通产生的电动势 U≈E = 4.44 f N m 原绕组感应电动势
副绕组感应电动势
原副绕组的电压之比为变压器的电压比
U1 E1 N1 K U2 E2 N2
1. 三相变压器的磁路系统
图3-11 三相变压器的铁心演变过程
2. 三相变压器绕组接法 三相变பைடு நூலகம்器的输出电压不仅与原副绕组匝数
有关，还与绕组的接法有关。三相变压器的原副 绕组可以结成Y形或形。国家规定，一次绕阻Y形 连接用Y表示，有中性线时用YN表示，△形连接 用D表示。
二次绕组星形连接用y表示，有中性线 时用yn表示，△形连接时用D表示
设 m sin t
则 e Em sin(ωt 90o）
有效值
E
Em 2

2fN m
2
4.44 fNm
U 4.44 fNm 4.44 fNBmS
3. 功率损耗
线圈电阻R上的有功功率损耗称为铜损，处 于交变磁化下的铁心所产生的功率损耗称为铁损， 是由磁滞和涡流产生的。
星形接法的中性点分别用N、n标记
处在交变磁场中的铁心，电磁感应会在铁心 内产生感应电流，称之为涡流。由涡流所产生的铁 损称为涡流损耗 。
减小涡流损耗采用的两种措施： （1）是增大铁心材料的电阻率。 （2）采用互相绝缘的薄钢片沿着顺磁场方向
叠成铁心。
3.3 专题3 变， 压器
变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件, 它具有变压、变流和变阻抗的作用
3.2 专题2 铁芯线圈
铁心线圈分为两种，直流铁心线圈和交流铁心线圈。 1. 电磁关系
2. 电压电流关系
u
iR E E
iR E (L
di dt ) iR L
di dt
(E) uR
L
L
用相量表示
•
•
••
•
•
U U R jX I U I (R jX ) U
电工电子技术实践-磁路与变压器
第3单元 磁路与变压器
在电工技术中不仅要讨论电路问题，还将讨 论磁路问题 ，变压器是一种利用磁路传送电能， 实现电压、电流和阻抗变换的重要设备。
• 3.1 专题1 磁路的基本物理量与基本定律 • 3.2 专题2 铁芯线圈 • 3.3 专题3 变压器 • 3.4 项目 变压器极性测试
l IN H1 l1 H2 l2 L (H l)
各磁路通过同一磁通，但各段截面积不同，B的值也不同
B1 / S1
B2 / S2
（1）根据各段磁化曲线B=f（H），求各段磁路的H.
（2）计算各段磁路的磁压降Hl. （3）根据式 IN H1 l1 H2 l2 L (H l) 求出磁通势IN.
Hc O f +Hm H
Br e
d
-Bm
图3-3 磁滞回线
3.1.3 磁路及其基本定律
1. 磁路的欧姆定律
NI HL B L L S
令：Rm L
S
则： F

NI


S
L=Rm
表3.1 磁路 与电路的欧 姆定律对照
2. 磁路的简单计算
H IN 或 IN H l
1. 变压器的外特性
2. 变压器的损耗的效率
变压器的总损耗即为两种损耗之和
ΣP Pcu Pfe
变压器的效率 是输出有功功率与输入有功功率的比值，因为变压器 在传输过程中有铜损和铁损（包含在输入功率中）
P2 100%
P2
100%
P1
P2 Pcu Pf e
3.3.3 三相变压器