电工学少学时(唐介)第5章变压器.ppt

教学要求
1. 了解物质的磁性能，理解磁路欧姆定律；
2. 了解铁心线圈电路中的电压与电流的关系及功率和
损耗问题；
3. 了解变压器的基本结构，理解变压器的电压变换、电
流变换和阻抗变换作用以及变压器的功率和损耗；
 =
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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电 磁 铁
电磁铁的常见结构形式
电磁铁的种类：
直流电磁铁、交流电磁铁。
励磁
线圈
铁心
衔铁
励磁
线圈
衔铁
铁心
铁心
励磁
线圈
衔铁
衔铁
铁心
励磁
线圈
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一、直流电磁铁
Φ
＋ U －
S N
N S
I
f

U → I → N I → 
U
R
I =
(1) 电压与电流的关系
(2) 线圈的功率： P = R I 2
2. 电磁吸力
衔铁吸合后→磁阻
1. 直流铁心线圈电路
I 不变
  → f 
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二、交流电磁铁

1. 交流铁心线圈电路
u → i →Ni → →e
d
dt
=－N
d
dt
→e =－N
di
dt
=－L
(1) 电压与电流关系
设  = m sin t
则 e =－N m cos t
= N m sin(t－90o)
Em = N m
= 2 f N m
Φ
＋ u －
i
f
e

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漏磁通磁路对应的电感
N
i
L =
漏感抗（漏电抗）
X =ωL
= 2 f L
U = UR－E －E
=－E＋j LI＋RI
=－E＋(R＋j L ) I
=－E＋Z I
漏复阻抗
E =－ f NΦm
Φ
＋ u －
i

－ e ＋
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U =－E
忽略漏阻抗，有
U
f N
m=
则
当 U 、f 一定时， m 基本不变。
(2) 功率
视在功率: S = U I
无功功率: Q = S sin
有功功率: P = S cos 
= PCu＋PFe
铜损耗
铁损耗
= RI2 +( Ph＋Pe )
磁滞损耗
涡流损耗
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磁滞损耗 Ph
涡流损耗 Pe
铁损耗使铁心发热。
减小铁损耗的方法
① 使用软磁材料减小Ph ；
② 增大铁心的电阻率，
减小涡流及其损耗 ；
③用很薄的硅钢片叠成铁心，
减小涡流及其损耗 。
Φ
(a)
Φ
(b)
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(1)  变化 → f 变化
电磁吸力用平均值衡量。
m 不变 → fm 不变。
(2) 衔铁吸合后→磁阻
起动电流  工作电流。
3. 结构特点
(1) 铁心和衔铁用硅钢片叠成。
(2) 加短路环消除衔铁的振动。
2. 电磁吸力
m 不变
磁通势 →励磁电流 
O
f
 t
f
fm
平均吸力
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[] 一铁心线圈，加上 12 V 直流电压时，电
流为1 A；加上 110 V