电工电子技术模块八

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1、电工电子技术人民邮电出版社知识模块八电磁铁与变压器主要内容①磁路的基本物理量和磁路基本定律；②变压器的基本构造及其工作原理和电压、电流、阻抗的变换。重点磁路的基本物理量和磁路基本定律，变压器的基本构造及其工作原理一、磁路及其基本定律在磁体的周围空间有磁场的存在，磁场的特征可以用磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度等几个物理量来描述。磁感应强度与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线），可表示磁场内某点的磁场强弱和方向。如：磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。2.磁通磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积

2、，称为通过该面积的磁通。磁通反映了磁导体某个范围内磁力线的多少。3.磁场强度磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。安培环路定律（全电流定律）：磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和.即电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，如环形线圈，安培环路定律可写成：4.磁导率磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性和衡量物质导磁能力的物理量。由上式可知，磁场内某一点的H只与电流大小、线圈匝数及该点的几何位置有关，而

3、与无关，真空中的磁导率为常数：5、磁路在变压器、电动机和各种铁磁元件等电气设备和测量仪表中，为了使较小的励融电流产生较大的磁感应强度（磁场），常采用磁导率高的磁性材料做成一定形状的铁心。所谓磁路就是经过这些磁材料构成的磁通路径，它是一个闭合的通路。磁通经过铁心闭合，铁心中磁场均匀分布，这种磁路也称为均匀磁路；磁通都经过铁心和空气隙闭合，磁场分布不均，称为不均匀磁路。6.磁路的欧姆定理对于环形线圈：表8-1磁路与电路对照7.磁路的计算在计算电机、电器等的磁路时，要预先给定铁心中的磁通（或磁感应强度），而后按照所给的磁通及磁路各段的尺寸和材料去求

4、产生预定磁通所需的磁通势F＝NI。计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl，如磁路由不同的材料、长度和截面积的几段组成，则磁路由磁阻不同的几段串联而成。如由三段串联而成的继电器磁路图8.2继电器的磁路二、电磁铁电磁铁是利用通电的铁心线圈吸引衔铁或保持某种机械零件、工件于固定位置的一种电器。电磁铁通常有线圈、铁心和衔铁三个主要部分，如图8.3所示。其工作原理大致为：当线圈通电后，电磁铁的铁心被磁化，吸引衔铁动作带动其它机械装置发生联动；当电源断开后，电磁铁铁心的磁性消失，衔铁带动其它部件被释放。图8-3几种电磁铁的构造电磁铁吸合过程的分析：在吸合

5、过程中若外加电压不变，则基本不变注意：如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。电磁铁有直流电磁铁和交流电磁铁两大类。交流电磁铁：铁心由硅钢片叠成，可减小铁损；其在吸合过程中，随着气隙的减小，磁阻减小，线圈的电感和感抗增大，因而电流逐渐减小。直流电磁铁：铁心用整块软钢制成；励磁电流仅与线圈电阻有关，不因气隙大小而变。三、变压器变压器具有变换电压，变换电流和变换阻抗的性能，因此，它在生产中得到广泛的应用。掌握变压器的基本原理不仅对了解变压器的性能及使用是必需的，而且对理解电机的基本内容也有很大的帮

6、助。1.变压器的功能和分类（1）变压器的功能：变电压、变电流、变阻抗（2）变压器的种类：2.变压器的工作原理图8-4变压器工作原理图电磁关系：3.变压器的损耗与效率变压器的功率损耗包括铁心中的铁损Pfe和绕组上的铜损Pcu。变压器的效率：