普通電路-(3)(編輯修改稿)
2025-08-31 17:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 55所示為環(huán)形線圈的磁路。 磁路和電路有很多相似之處，但它們的實(shí)質(zhì)不同，分析和處理磁路比電路復(fù)雜得多，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：（ 1）在處理磁路時(shí)，離不開磁場(chǎng)的概念，一般都要考慮漏磁通；（ 2）由于磁導(dǎo)率 μ不是常數(shù)，它隨工作狀態(tài)即勵(lì)磁電流而變化，所以一般不提倡直接應(yīng)用磁路的歐姆定律和磁阻來進(jìn)行定量計(jì)算，但在許多場(chǎng)合可用于定性分析。 項(xiàng)目四 變壓器 變壓器是利用電磁感應(yīng)原理傳輸電能或信號(hào)的器件，具有變壓、變流、變阻抗和隔離的作用，是一種常見的電氣設(shè)備，它的種類很多，在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用十分廣泛。 1. 變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 （ 1）變壓器的基本結(jié)構(gòu) 變壓器由鐵心和繞組兩大部分組成，圖58（ a）和（ b）分別是它的結(jié)構(gòu)示意圖和圖形符號(hào)。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的雙繞組變壓器，在一個(gè)閉合的鐵心上套有兩個(gè)繞組，繞組與繞組之間以及繞組與鐵心之間都是絕緣的。繞組通常用絕緣的銅線或鋁線繞成，與電源相連的繞組，稱為原繞組；與負(fù)載相連的繞組，稱為副繞組。為了減少鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，變壓器的鐵心大多用（ ~） mm厚的硅鋼片疊成，為了降低磁路的磁阻，一般采用交錯(cuò)疊裝方式，即將每層硅鋼片的接縫錯(cuò)開。 變壓器按鐵心和繞組的組合形式，可分為心式和殼式兩種，如圖 59所示。心式變壓器的鐵心被繞組所包圍，而殼式變壓器的鐵心則包圍繞組。心式變壓器用鐵量比較少，多用于大容量的變壓器，如電力變壓器都采用心式結(jié)構(gòu)；殼式變壓器用鐵量比較多，但不需要專門的變壓器外殼，常用于小容量的變壓器，如各種電子設(shè)備和儀器中的變壓器多采用殼式結(jié)構(gòu)。變壓器按冷卻方式又可分為自冷式和油冷式（常用于三相變壓器中）兩種，在自冷式變壓器中，熱量依靠空氣的自然對(duì)流和輻射直接散發(fā)到周圍空氣中。當(dāng)變壓器的容量較大時(shí)常采用油冷式，此時(shí)變壓器的鐵心和繞組全部浸在變壓器油內(nèi)，使其產(chǎn)生的熱量通 過變壓器油傳給箱壁而散發(fā)到空氣中去。 （ 2）變壓器的工作原理 ① 電壓變換 變壓器的原繞組接交流電壓 u1且副繞組開路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)稱為空載運(yùn)行，如圖 510所示。這時(shí)副繞組中的電流 i2＝ 0，開路電壓用 u20表示。原繞組中通過的電流為空載電流 i10，各量的參考方向如圖 510所示。圖中N1為原繞組的匝數(shù)， N2為副繞組的匝數(shù)。 由于副繞組開路，這時(shí)變壓器的原繞組電路相當(dāng)于一個(gè)交流鐵心線圈電路，通過的空載電流 i10就是勵(lì)磁電流，且產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì) i10 N1，此磁動(dòng)勢(shì)在鐵心中產(chǎn)生的主磁通 Ф通過閉合鐵心，既穿過原繞組，也穿過副繞組，于是在原繞組和副繞組中分別感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) e1和 e2。 e1及 e2與 Ф的參考方向之間符合右手螺旋定則（見圖 510）時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得 由于鐵心線圈電阻 R上的電壓降 iR和漏磁通電動(dòng)勢(shì) e?都很小，均可忽略不計(jì)，故原、副繞組中的電動(dòng)勢(shì) e1和 e2的有效值近似等于原、副繞組上電壓的有效值，即 ② 電流變換 如果變壓器的副繞組接上負(fù)載，則在副繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e2的作用下，副繞組將產(chǎn)生電
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