【期末复习必备】电工学(上册)课件 chapter7.ppt

第7章 磁路与铁心线圈电路 第7章 磁路与铁心线圈电路 本章要求： 7.1 磁场的基本物理量@@@ 7.1.2 磁通 7.1.4 磁导率 7.1.5 物质的磁性 1. 非磁性物质 2. 磁性物质 7.2 磁性材料的磁性能 7.3 磁路及其基本定律 7.4 交流铁心线圈电路 7.5 变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 7.5.2 变压器的工作原理 1. 电磁关系 (1) 空载运行情况 1. 电磁关系@@@ (2) 带负载运行情况 2. 电压变换（设加正弦交流电压） 3. 电流变换 4. 阻抗变换 1） 变压器的型号 5.变压器的铭牌和技术数据 2） 额定值 2) 额定值 7.5.3 变压器的外特性与效率 2. 变压器的效率(?) 7.5.4 变压器绕组的极性 7.5.5 特殊变压器 1.自耦变压器 2.电流互感器 7.6 电磁铁 方法二：直流法 设S闭合时? 增加。 感应电动势的方向，阻止? 的增加。 如果当 S 闭合时，电流表正偏，则 A-a 为同极性端; 结论： X x 电流表 + _ A a + – S 如果当 S 闭合时，电流表反偏，则 A-x 为同极性端。 ? ? A X a x + _ S + – 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。 A B P + – + – 电流表 被测电流=电流表读数 ? N2/N1 副边侧不能开路， 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，在副边侧出现过压。 使用注意事项： 实现用低量程的电流表测量大电流 （被测电流） N1 （匝数少） N2 （匝数多） A R i1 i2 1. 概述 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。当电源断开时电磁铁的磁性消失，衔铁或其它零件即被释放。电磁铁衔铁的动作可使其它机械装置发生联动。 根据使用电源类型分为： 直流电磁铁：用直流电源励磁； 交流电磁铁：用交流电源励磁。 2. 基本结构 电磁铁由线圈、铁心及衔铁三部分组成，常见的结构如图所示。 铁心 衔铁 衔铁 有时是机械零件 、工件充当衔铁 F F F F 线圈 线圈 衔铁 铁心 线圈 铁心 3. 电磁铁吸力的计算 电磁铁吸力的大小与气隙的截面积S0及气隙中的磁感应强度B0的平方成正比。基本公式如下： 式中： B0 的单位是特[斯拉]； S0 的单位是平方米； F 的单位是牛[顿]（N）。 直流电磁铁的吸力 直流电磁铁的吸力依据上述基本公式直接求取。 交流电磁铁的吸力 交流电磁铁中磁场是交变的，设 则吸力瞬时值为: 式中： 为吸力的最大值。 吸力的波形: 吸力平均值为: t Fm f O (1) 交流电磁铁的吸力在零与最大值之间脉动。衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触点容易损坏。为了消除这种现象，在磁极的部分端面上套一个分磁环（或称短路环），工作时，在分磁环中产生感应电流，其阻碍磁通的变化，在磁极端面两部分中的磁通 ?1 和 ?2 之间产生相位差，相应该两部分的吸力不同时为零，实现消除振动和噪音，如图所示；而直流电磁铁吸力恒定不变； 综合上述： ?1 ?2 (2) 交流电磁铁中,为了减少铁损，铁心由钢片叠成； 直流电磁铁的磁通不变，无铁损，铁心用整块软钢制成； (4) 直流电磁铁的励磁电流仅与线圈电阻有关，在吸合过程中，励磁电流不变。 (3) 在交流电磁铁中，线圈电流不仅与线圈电阻有关，主要的还与线圈感抗有关。在其吸合过程中，随着磁路气隙的减小，线圈感抗增大，电流减小。如果衔铁被卡住，通电后衔铁吸合不上，线圈感抗一直很小，电流较大，将使线圈严重发热甚至烧毁； 4. 电磁铁的应用 电磁铁在生产中获得广泛应用。其主要应用原理是：用电磁铁衔铁的动作带动其他机械装置运动，产生机械连动，实现控制要求。 应用实例 图示为应用电磁铁实现制动机床或起重机电动机的基本结构，其中电动机和制动轮同轴。原理如下： M 3 ~ 抱闸 制动轮 弹 簧 电 磁 铁 通 电 电磁铁 动作 拉开 弹簧 抱闸 提起 松开 制动轮 电机 转动 断 电 电磁铁 释放 弹簧 收缩 抱闸 抱紧 抱紧 制动轮 电机 制动 启动过程： 制动过程： 例1: 如图是一拍合式交流电磁铁，其磁路尺寸为： c= 4 cm, l =7cm。铁心由硅钢片叠成。铁心和衔铁的截面都是正方形，每边长度 a= 1 cm。励磁线圈电压为交流 220V。