模塊三變壓器的原理及應(yīng)用(已修改)
2025-05-11 12:14 本頁面
【正文】 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 模塊三 變壓器的原理及應(yīng)用 ? 課題 ? 課題 變壓器的工作原理及應(yīng)用 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 課題 ?知識與技能要點 ? 磁場的基本物理量； ? 鐵磁物質(zhì)的磁化； ? 磁路的基本定律； ? 交流鐵芯線圈電與磁的關(guān)系及損耗 。 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) （ 1） 磁感應(yīng)強度 磁感應(yīng)強度 B : 表示磁場內(nèi)某點磁場強弱和方向的物理量。 磁感應(yīng)強度 B的大小 : 磁感應(yīng)強度 B的方向 : 與電流的方向之間符合右手螺旋定則。 lIFB ?磁感應(yīng)強度 B的單位 : 特斯拉 (T)， 1T = 1Wb/m2 均勻磁場 : 各點磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同的 磁場，也稱 勻強磁場 。 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) （ 2） 磁通 磁通 ? ： 穿過垂直于 B方向的面積 S中的磁力線總數(shù)。 說明 : 如果不是均勻 磁場，則取 B的平均值。 在 均勻磁場中 ? = B S 或 B= ? /S 磁感應(yīng)強度 B在數(shù)值上可以看成為與磁場方向垂直的單位面積所通過的磁通 ,故又稱 磁通密度 。 磁通 ? 的單位 :韋 [伯 ](Wb) 1Wb =1Vs 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 真空的磁導率為常數(shù)，用 ? 0表示，有： （ 3） 磁導率 磁導率 ? ： 表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì) 的導磁能力 。 H/ m10π4 70 ????相對磁導率 ? r： 任一種物質(zhì)的磁導率 ? 和真空的磁導率 ?0的比值 。 0r ??? ?磁導率 ? 的單位： 亨 /米（ H/m） 0BB?HH0???退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 根據(jù)相對磁導率 μ r值的不同，自然界的物質(zhì)大致可分為兩大類： ① 非磁性物質(zhì) 如空氣、塑料、銅、鋁、橡膠等。這些物質(zhì)的導磁能力很差，磁導率均與真空的磁導率非常接近，它們的相對磁導率均 約等于 1。非磁性物質(zhì)的磁導率可認為是 常量 。 如鐵、鎳、鈷、鋼及其合金等。這些物質(zhì)的導磁能力非常強，其磁導率一般為真空的幾百、幾千乃至幾萬、幾十萬倍。如鑄鐵，其相對磁導率 μ r≈200 ～ 400；鑄鋼的相對磁導率 μ r≈500 ～ 2200；硅鋼的μ r≈7000~10000 ；坡莫合金的 μ r≈20220~202200 。顯然，鐵磁物質(zhì)的磁導率 不是常量 ，而是一個范圍，即隨外部條件變化。鐵磁性物質(zhì)的相對磁導率 大大于 1。 ② 鐵磁性物質(zhì) 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) （ 4）磁場強度 磁場強度 H ： 介質(zhì)中某點的磁感應(yīng)強度 B 與介質(zhì) 磁導率 ? 之比。 ?BH ?磁場強度 H的單位 ： 安培 /米（ A/m) 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 任意選定一個閉合回線的圍繞方向，凡是電流方向與閉合回線圍繞方向之間符合右螺旋定則的電流作為正、反之為負。 式中： 是磁場強度矢量沿任意閉合 線 (常取磁通作為閉合回線 )的線積分； ? lH d?I 是穿過閉合回線所圍面積的電流的代數(shù)和。 安培環(huán)路定律 電流正負的規(guī)定 ： ? ?? IlH d（ 1）安培環(huán)路定律（全電流定律） I1 H I2 安培環(huán)路定律將 電流與磁場強度聯(lián)系起來。 在 均勻磁場中 Hl = IN lINH ? 或 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 例 : 環(huán)形線圈如圖，其中媒質(zhì)是均勻的， 試計算 線 圈內(nèi)部各點的磁場強度。 解 : 取磁通作為閉合回線，以 其 方向作為回線的圍繞方向，則有： xHlHlH xxx ?2d ????NII ??NIx2H x ?? π? ?? IlH dS x ? Hx I N匝 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 線圈匝數(shù)與電流的乘積 NI ，稱為 磁通勢 ，用字母 F 表示，則有 F = NI 磁通由磁通勢產(chǎn)生，磁通勢的單位是安 [培 ]。 式中： N 線圈匝數(shù)； lx=2?x是 半徑為 x的圓周長； Hx 半徑 x處的磁場強度； NI 為線圈匝數(shù)與電流的乘積。 xx lNIx2NIH ??π故得： S x ? Hx I N匝 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 因 半徑為 x處各點的磁場強度為 xx lNIH ?故相應(yīng)點磁感應(yīng)強度為 xxx lNIHB ?? ??S x ? Hx I N匝 由例可見 ,磁場內(nèi)某點的磁場強度 H 只與電流大小、線圈匝數(shù)、以及該點的幾何位置有關(guān)，與磁場媒質(zhì)的磁性 (?) 無關(guān)； 而磁感應(yīng)強度 B 與磁場媒質(zhì)的磁性有關(guān)。 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) （ 2）磁路的歐姆定律 ① 磁路的概念 在電機、變壓器及各種鐵磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵心。鐵心的磁導率比周圍空氣或其它物質(zhì)的磁導率高的多， 磁通的絕大部分經(jīng)過鐵心形成閉合通路，磁通的閉合路徑稱為磁路。 + – N If N S S 直流電機的磁路 交流接觸器的磁路 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) ② 磁路的歐姆定律 磁路的歐姆定律是分析磁路的基本定律 環(huán)形線圈如圖，其中媒質(zhì)是均 勻的，磁導率 為 ?， 試計算線圈內(nèi)部 的磁通 ? 。 解： 根據(jù)安培環(huán)路定律，有 lSlHlNI ??? ??? B? ?? IlH d設(shè)磁路的平均長度為 l，則有 引例 S x ? Hx I N匝 退出 實用電工電子技術(shù)基礎(chǔ) mRF??式中： F=NI 為磁通勢，由其產(chǎn)生磁通； Rm 稱為磁阻，表示磁路對磁通的阻礙作用；
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