变压器与电动机1

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1、1第11章变压器和电动机电工电子技术2主要内容磁路，磁路与电路的比较交流铁心线圈电路变压器及其三种变换作用：电压变换、电流变换、阻抗变换三相异步电动机的结构及工作原理三相异步电动机的电路分析三相异步电动机的转矩与机械特性三相异步电动机的使用铭牌和技术指标起动转向控制调速制动311.1磁路magneticcircuit11.1.1磁路的基本概念磁路：主磁通所经过的闭合路径。i线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。：主磁通：漏磁通铁心（导磁性能好的磁性材料）线圈1.磁路41）磁感应强度B：与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（

2、磁力线），表示磁场内某点的磁场强弱和方向。均匀磁场：磁场内各点磁感应强度大小相等，方向相同。2.磁场的基本物理量：磁感应强度、磁场强度、磁通、磁导率2）磁场强度H：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。3）磁通：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积。称为通过该面积的磁通。B（特斯拉T）H(安/米)（韦伯Wb）(亨/米)矢量4）磁导率：表征各种材料导磁能力的物理量。真空磁导率相对磁导率:一般材料磁导率和真空磁导率之比。5I1I2I3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。磁场中任何闭

3、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11.1.1磁路的欧姆定律1、安培环路定律（全电流定律lawoftotalcurrent）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）安培环路定律：I线圈匝数N磁路长度L磁通势F磁压降总磁通势F总磁压降6非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）安培环路定律，总磁通势等于各段磁压降之和。例：IN对于均匀磁路INSL磁阻注：由于磁性材料是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性分析，不做定量计算。2、磁路的欧姆定律总磁通势总磁压降7INR+_EI磁通势

4、电动势U磁路和电路的比较磁路电路磁阻磁感应强度电阻电流强度磁通电流欧姆定律欧姆定律磁压降电压降安培环路定律基氏电压定律8解:由NI＝（Hl）得N=（Hl）/I而(Hl)=H1l1＋H0磁路总长度l＝（（10＋15）／2）＝39.2cm铁芯磁路：查铸钢的磁化曲线，当B＝0.9T时，H1＝500A／mH1l1＝500×（39.2－0.2）×10-2＝195A空气隙磁路：H0=B0／0=0.9／(4×10－7）=7.2×105A/mH0＝7.2×105×0.2×10-2＝1440A总磁通势：NI＝（Hl）=H1l1＋H

5、0=195＋1440=1635线圈匝数为：N＝NI／I＝1635例：一环形铁心线圈，内径10cm，外径15cm，铁心材料为铸钢。磁路中含有一空气气隙，长度等于0.2cm。设线圈中通有1A电流，如要得到0.9T的磁感应强度（H1＝500A／m），试求线圈匝数。结论：若要得到相等的磁感应强度，采用磁导率高的铁心材料，可使线圈的用铜量大为降低。若线圈中通有同样大小的励磁电流，要得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可使铁心的用铁量大为降低。当磁路中含有空气隙时，由于其磁阻较大，要得到相等的磁感应强度，必须增大励磁电流（线圈匝数一定）

6、91.高导磁性大小BH(I)2.磁饱和性HBBH3.磁滞性11.1.1磁性材料的磁性能一、高导磁性:指磁性材料具有磁畴，磁导率很高，r>>1，使其具有被强烈磁化的特性。二、磁饱和性:当外磁场（或励磁电流）增大到一定值时，磁性材料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致，磁化磁场的磁感应强度BJ达到饱和值。三、磁滞性:i—H---B,B和H变化不同步，磁感应强度B滞后于磁场强度H变化的性质称磁性物质的磁滞性。磁化曲线B和与H的关系BBB00BJbaBBH0mB与H的关系：是非线性的，即不是常数。B—H曲线分为三段：3）b～

7、段：H增大,B变化很小，达到饱和。1）oa段：H增大,B直线上升。2）ab段：H增大,B上升缓慢。10磁滞回线剩磁，Br矫顽磁力，Hc根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件）。三、磁滞性i—H---B,B和H变化不同步。解释：当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化）时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化，当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。B

8、rHc11励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流。励磁电流直流---直流磁路交流---交流磁路11.1.2铁心线圈电路铁心线圈：一个绕有线圈的闭合铁心。IUui直流磁路交流磁路磁路分析电磁铁变压器铁芯的作用：同样的励磁电流下，有铁芯时，铁芯磁阻很小，