电工学少学时唐介主编-第5章变压器.ppt

第 5 章 变 压 器
磁 路
电磁铁
变压器的工作原理
变压器的基本结构
三相变压器
* 仪用互感器
* 自耦变压器
* 三绕组变压器
* 绕组的极性
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整理课件
磁 路
一、磁场的基本物理量
单位：特斯拉 (T)，1 T = 1 Wb/m2
1. 磁通 
磁场中穿过某一截面积 A 的磁感线数。
单位：韦[伯]（Wb）。
2. 磁感应强度 B
描述介质中的实际磁场强弱和方向。
B 是一个矢量，其方向为磁场的方向
大小：
磁场是由电流产生的，磁场用磁感线描述。
—— 磁通密度

A
B =
2
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3. 磁场强度 H
H 是进行磁场计算引进的辅助物理量。
H 是一个矢量，其方向 B 与相同。
H 与 B 的区别：
(1) H ∝I，与介质的性质无关。
(2) B 与电流的大小和介质的性质均有关。
单位：安/米（A / m）。
4. 磁导率 
 是用来表示媒质导磁能力的物理量。
B
H
 = （H / m）
真空中的磁导率： 0 = 4×10－7 H / m
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整理课件
二、物质的磁性能
 ≈0（ 为常数）
(1) 顺磁物质
例如变压器油和空气： 略大于  0 。
(2) 反磁物质
例如铜和铋：  略小于  0 。
自然界的物质按磁导率分类：
非磁性物质、磁性物质。
非磁性物质：
磁性物质的磁性能主要有以下三点。
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
i

1. 高导磁性
  0 ，r  1
常用磁性材料的磁导率
铸钢： ≈1 000 0
硅钢片：≈(6 000 ~ 7 000) 0
坡莫合金： ≈(20 000 ~ 200 000) 0
磁性物质的高导磁性
被广泛应用于变压器
和电机中。
＋
u
－
主磁通
漏磁通
铁心
励磁绕组
※ 主磁通  漏磁通。
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2. 磁饱和性
B
H
O
初始磁化曲线
3. 磁滞性
剩磁
矫顽
磁力
Hm
－Hm
－Hc
Hc
B
H
O
Br
－Br
磁滞回线
B
H
O
基本磁
化曲线
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磁性物质的分类：
硬磁物质、软磁物质、矩磁物质。
铸铁和硅钢的磁化曲线
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三、磁路欧姆定律
c Ac lc
0
A0
l0
Φ
＋
U
－
I
根据全电流定律：
Bc =

Ac
Hc =
Bc
c

1 Ac
=
B0 =

A0
H0 =
B0
0

0 A0
=
铁心中：
气隙中：
H dl = ∑I
∮
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左边 = H1 l1＋H0 l0
 l0
0 A0
 lc
c Ac
=
＋
= ( ＋ ) 
l0
0 A0
lc
c Ac
= (Rmc＋Rm0)  = Rm 
Rm = Rmc＋Rm0
l0
0 A0
lc
c Ac
＋
=
不是常数
※ Rmc、Rm0、Rm—— 铁心、空气隙、磁路的磁阻。
右边 = ∑I = N I 或 ∑I = F （磁通势）
磁路欧姆定律:
Rm = F
 =
F
Rm
或
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磁路中的气隙的影响
因为　 1 ＞＞ 0 ，所以 Rm0 ＞＞ Rm1
当F 一定时， 因 Rm0 的存在，使  大大减小。
若要保持  一定，则需增大磁通势 F 。
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