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,A,B,C,N,ZA,ZB,ZC,(1) 电源Y型-负载Y型连接,N,A,B,C,ZBC,ZCA,ZAB,(2)电源Y型-负载型连接,A,B,C,N,A,B,C,1. 三相不对称负载,1.有功功率:P =PA+ PB+ PC,2.无功功率:Q =QA+ QB+ QC , QA= UAPIAPsin A, PA= UAPIAPcos A,3、 三相功率,2. 三相对称负载,1.有功功率: P = 3PA= 3UP IP cosp,注意:式中的p角仍为相电压与相电流之间的相位差.,例,其它各线量呢?,6,解答,由,7,(解答续),三角形接法:,已知:,电阻负载,8,三角形接法:,(解答续),9,星形接法:,已知:,电感性负载,(解答续),10,星形接法:,电感性负载,(解答续),11,(解答续),12,本章小结: 1. 搞清对称三相负载Y和联结时相线电压、相线 电流关系。 2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正 确联接方法,理解中线的作用。 3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。,第3章 磁路与变压器,3.2 交流铁心线圈电路,3.3 变压器(自学为主),3.1 磁路,3.1 磁路,+ u ,磁路:主磁通所经过的闭合路径。,磁场的特性可用磁通、磁感应强度、磁场强度、磁导率等几个物理量表示。,一、磁通 磁场中穿过某一截面积S 的磁感应线数,称为 通过该面积的磁通量。磁感应线上每一点的切线方向 既为该点的磁场方向。,的单位:伏秒,通称为韦伯 Wb 或麦克斯韦Mx 1Wb108Mx,3.1.1 磁场的基本物理量,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。,二、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。,B的单位:特斯拉(T) 的单位:韦伯,矢量,BS,磁力线的疏密程度,反映了该处磁场的强弱。,三、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。,H的单位:安米 的单位:亨米,矢量,真空中的磁导率为常数,四、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。,一般材料的磁导率 和真空磁导率 0 的比值,称为该物质的相对磁导率 r,或,磁性材料的磁性能,一、高导磁性 指磁性材料的磁导率很高, r1,使其具有 被强烈磁化的特性。,3.1.2 磁性材料的磁性能,高导磁性、磁饱和性、磁滞性、非线性,磁性物质的磁化,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。,磁化曲线,注:当有磁性物质存在时B与H不成比例,与I也不成比例。,B,,,B,H,O,三、磁滞性 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。,磁滞回线,剩磁:当线圈中电流减到零 (H0),铁心在磁化时所 获的磁性还未完全消失,这 时铁心中所保留的磁感应强 度称为剩磁感应强度Br,Br,Br,Hc,H(I),B(),0,铁磁材料分类:,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)。,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,3.1.3 磁路及其分析,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,安培环路定律可写成:,磁路的欧姆定律,对于环形线圈,磁路的 欧姆定律,说明,F=NI为磁通势 Rm为磁阻 l为磁路的平均长度 S为磁路的截面积,磁路和电路的比较(一),磁 路,电 路,磁通,I,N,R,+,_,E,I,磁压降,磁通势,U,基本定律,磁阻,磁感应 强度,安培环路 定律,磁 路,I,N,欧姆定律,电阻,电流 强度,克氏 电压定律,克氏 电流定律,磁路与电路的比较 (二),电 路,R,+,_,E,I,一.电磁关系,铁心线圈的交流电路,3.2 交流铁心线圈电路,电路方程:,二、交流磁路的分析,:主磁通,:漏磁通,u,i,- +,- +,+ -,假设,则,有效值,变压器是变换各种交流电压的电器。它是利用电磁感应定律并通过磁路的耦合作用, 把某一个数量级的交流电压,变换成同频率的另一个数量级的交流电压的能量变换装置。,3.3 变压器,S9-M-400/10配电变压器,变压器的分类,N1,变压器的基本结构,一次、二次绕组互不相连,能量的传递靠磁耦合。,变压器的结构,设变压器空载运行,一次侧接交流电源,二次侧开路。,空载时,铁心中主磁通是由一次绕组磁通势产生的。,1.电压变换,3.3.1 变压器的工作原理,结论:改变匝数比,就能改变输出电压。,K为变比,原、副边电压关系,根据交流铁心线圈电路的分析可得:,时,(变电压),带负载运行情况,一次侧接交流电源,二次侧接负载。,有载时,铁心中主磁通是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。,2. 电流变换,由上式,若U1、 f 不变,则 m 基本不变,近于常数。,空载磁势:,有载磁势:,=,磁势平衡式:,或,结论:一次、二次侧电流与匝数成反比。,+,+,由图可知:,结论: 变压器一次侧的等效阻抗模,为二次侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。,3. 阻抗变换,阻抗变换举例:扬声器上如何得到最大输出功率。,设:,信号电压的有效值:,U1= 50V;,信号内阻:,Rs=100 ,;,负载为扬声器,等效电阻:RL=8。,求:负载上得到的功率,解:(1)将负载直接接到信号源上,得到的输出功 率为:,(2)将负载通过变压器接到信号源上。,输出功率为:,结论:由此例可见加入变压器以后,输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件(信号源内、外阻抗差不多相等)。, 额定电压 变压器副边开路(空载)时,原、副边绕组允 许的电压值。, 额定电流 变压器满载运行时,原、副边绕组允许的电流值。,二、变压器的铭牌数据(以单相变压器为例),U2N应比满载运行时的输出电压U2高出510%, 额定容量 传送功率的最大能力。,(理想),二、变压器的铭牌数据,三相变压器,单相变压器,(理想),3.3 .2 变压器的等值电路及外特性,1 .变压器的等值电路,(1) 空载运行等值电路,(2) 负载运行等值电路,XS1 漏磁感抗,Xm 励磁感抗,I2,n,ZL,U2,U1,I1,Z0,cos=0.8,cos=1,1,0,U2 /U2N,I2 /I2N,1,外特性 U2= f (I2),2 .变压器的外特性,1. 损耗 P = PCu+ PFe,2. 效率, 通常大于 95%,3 .3.3 变压器的损耗与效率,P2 变压器的输出功率,P1 变压器的输入功率,注意:变压器几个功率的关系,变压器的功率因数,变压器的效率,1、 自耦变压器,3.3.4 特殊变压器简介,使用时,改变滑动端的位置,便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意:原、副边千万不能对调使用,以防变压器损坏。,2.电流互感器 用低量程的电流表测大电流,被测电流=电流表读数 N2/N1,1. 副边不能开路,以 防产生高电压; 2. 铁心、低压绕组的 一端 接地,以防在 绝缘损坏时,在副 边出现过压。,使用注意事项:,A,X,a,x,i,i,1,2,3.3.5 变压器绕组的极性,当电流流入两个线圈(或流出)时,若产生的磁通方向相同,则两个流入端称为同极性端(同名端)。,两绕阻串联,两绕阻并联,第P122-125页: A选择题:3.2.4、3.3.1 B基本题:3.3.8,作 业,
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