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1、电击、电伤,单相触电、两相触电,跨步电压触电,接触电压触电2、安全用电的意义、措施3、漏电保护4、节约用电5、静电防护6、电器防火和防爆,1磁场的基本物理量,一、磁通Φ垂直于磁场的某一面积A上所穿过的磁力线的数目,单位是Wb韦[伯])。实用中还用麦克斯韦简称麦,Mx)作为磁通的单位1Mx10-8Wb,二、磁感应强度B磁场中各点的磁场强弱和方向的物理量,等于垂直穿过单位面积的磁力线数目,即,Φ的单位是Wb,A的单位是m2,B的单位是T特[斯拉]),即1T1Wb/m2常用Gs高斯)来表示磁感应强度1Gs10-4T,三、磁导率在通电线圈中放入导磁性好的材料如铁、钴、镍等物质后,线圈周围的磁场将增强,B增大;若放入铜、铝、木材等物质,磁场几乎没有变化。即B与磁场中介质的导磁性质有关。导磁性能好的材料被磁化后能产生很大的附加磁场,叫做铁磁性物质或磁性物质。,四、磁场强度H磁感应强度B,与磁场周围介质的磁导率有关。而磁场强度H只与电流有关。,2铁磁材料的磁性能,一.磁化曲线当励磁电流从零增大,则铁磁材料中的磁场强度H也从零增大,磁感应强度B随之从零增大。,二.磁滞回线磁感应强度B到饱和值Bm后,若减小励磁电流,B不是沿原来的曲线Oa下降;当磁场强度为零(即电流为0)时,材料仍然保留磁性BBr≠0,Br称剩磁。,要使剩磁去掉,就必须使线圈中的电流反向,产生反向磁场H,使材料退磁。铁磁材料在反复磁化过程中,B的变化始终落后于H的变化,这种现象叫磁滞现象。,磁滞现象与磁畴的存在有关磁畴是在铁磁物质内部存在着的一些体积约为10-9cm3的自然磁化区域。每个磁畴就像一个很小的永久磁体。在无外磁场作用时,这些磁畴排列杂乱无章。在外磁场的作用下,磁畴趋向外磁场的方向,产生一个很大的附加磁场。随着H增加,大部分磁畴已取向外磁场方向排列,B增长很慢,出现了磁饱和现象。,磁滞损耗铁磁材料反复磁化时,磁畴来回翻转,要克服阻力做功,铁心发热,即产生磁滞损耗。软磁材料的特点是矫顽磁力和剩磁都较小,撤去外磁场后磁性大部分消失,磁滞损耗小。,硬磁材料的特点是矫顽磁力大,磁滞回线较宽。一经磁化,磁性不易消失,适用于制造永久磁铁。还有一种矩磁材料,其磁滞回线近似于一个矩形,用于计算机存储器的磁心。,涡流线圈中通过变化的电流时,铁心中穿过的磁通也变。由于铁心是导体,在铁心中将产生感应电流。由于感应电流自成闭合回路,故称为涡流。,在电机和电器铁心中,涡流不仅消耗电能使设备温度升高,严重时将影响设备正常运行。减小涡流的方法是采用表面彼此相互绝缘的硅钢片叠合,一方面把产生涡流的区域划小,同时增加涡流的路径总长度,相当于增大了涡流路径的电阻。,(a)涡流(b)减小涡流,工业上利用涡流产生热量熔化金属,电磁灶也是利用涡流的原理制成的。,3变压器,把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压。目前,我国交流输电的电压最高已达500kV。这样高的电压,无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑,都不允许由发电机直接生产。,发电机输出电压有3.15kV、6.3kV、10.5kV、15.75kV等,升压变压器将电压升高才能远距离输送。在用电方面,多数用电器所需电压是380V、220V或36V,少数电机也采用3kV、6kV等。,一、变压器的基本结构由套在闭合铁心上的两个或多个线圈(绕组)构成。为了减少涡流损失,铁心用厚度为0.35~0.5mm的硅钢片叠成。,片间用绝缘漆隔开。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。,二、变压器的工作原理1.变压器的空载运行变压器原线圈接上额定电压,副线圈开路。在外加正弦电压u1的作用下,线圈内有交变电流i0流过。iO称作变压器的空载电流,又称激磁电流。它与原线圈匝数N1的乘积i0N1称为激磁磁势。,空载电流(激磁电流)的有效值i0一般都很小,约为额定电流的3~8。,2.变压器的负载运行变压器副边接上负载阻抗Z后,副线圈中通过电流i2。,Ku为变压器的变压比,Ki称为变压器的变流比。还可得出,说明在不考虑变压器本身损耗的情况下(理想状态),变压器原绕组输入的功率等于副绕组输出的功率。起能量传递的作用。,三、变压器的阻抗变换作用,若在变压器副边接一电阻R,则从原边两端的等效电阻为,R′称折算电阻表明变压器起到了阻抗变换作用。,四、变压器的额定值、损耗和效率,变压器负载运行时,原线圈的有功功率为P1U1I1cosφ1,副线圈给负载输出的有功功率为P2U2I2cosφ2(cosφ2为负载的功率因数)。变压器的额定容量为副边额定电压和副边额定电流的乘积SeU2eI2e变压器的额定电压,是在额定情况下,原线圈应加的电压及原线圈加上额定电压时副边的空载电压。,输入的有功功率和输出的有功功率之差,就是变压器的损耗。变压器的效率为,在接近满载时效率最高。小型变压器的效率为80~90,大型变压器的效率可达98左右。,4其它变压器*,,一、三相变压器,(a)三个单相变压器的组合b)三相变压器,二、自耦变压器,三相变压器的额定容量为,自耦变压器结构简单,省材料,效率高。但这些优点只有在变压器变比不大的情况下才有意义。缺点是副线圈和原线圈有电的联系,不能用于变比较大的场合(一般不大于2)。这是因为当副线圈断开时,高电压就串入低压网络,容易发生事故。,实验室常用的调压器,就是一种副线圈匝数可变的自耦变压器,如图端点可以滑动,能均匀地调节电压。该调压器还可以做成三相的,容量一般为几千伏安,电压为几百伏。,三、电焊变压器普通变压器漏磁小,负载电流变化时,副边电压变化不大,如图曲线Ⅰ。,电焊变压器是一种特殊变压器,在其空载时,要求有足够的引弧电压(约60~80V),而电弧形成后,输出电压应迅速降低。副边即使短路(焊条碰在工件上),副边电流也不应过大,即电焊变压器应具有陡峭的外特性,如图曲线Ⅱ。这样,当电弧电压变化时,焊接电流变化并不显著,电焊就稳定。,为了得到这种外特性,就要人为地增加它的漏磁通。因此,电焊变压器的原、副边不是同心地套在一起,而是分装在两个铁心柱上。有的在副边电路中串联一个铁心电抗器。改变电抗器的感抗(调节电抗器的空隙长度或其线圈匝数),即可得到不同的焊接电流。,本次课内容1、磁场的基本物理量2、铁磁材料的磁性能3、变压器结构、工作原理、阻抗变换、额定值、损耗和效率4、其它变压器,分析与思考P.128.1P.133.1234,
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