1、电磁关系
当外加电压u时,线圈中产生交流励磁电流i和磁动势Ni,产生交变磁通: 主磁通→主磁电动势 漏磁通→漏磁电动势 根据KVL,铁芯线圈的电压平衡方程式是:。 由于线圈电阻上的压降和漏磁电动势都很小,与主磁通电动势比较均可忽略不计,故上式可写成。 当u是正弦电压时,一般,而,所以可以认为是同频率的正弦量,下面进行等效变换。 设主磁通,则 ——主磁电动势的最大值; ——有效值。 则 上式为分析交流磁路的重要公式,必须牢记! (1)一定,则一定。则,即电压超过额定电压时励磁电流将大大增加,从而使线圈发热。原因是磁路饱和所致。 (2)当一定时,发热 (3)当一定时,发热 该式表明:在忽略线圈电阻与漏磁通的条件下,当线圈匝数N与电源频率f一定时,主磁通的幅值决定于励磁线圈外加电压的有效值,而与铁芯的磁材料及尺寸无关。这是交流磁路的一个重要特点。 2、功率关系 交流铁芯线圈中的功率损耗包含铜损和铁损两部分。 所谓铜损,就是线圈电阻R上的有功率损耗。 所谓铁损,指处于交变磁化下的铁芯中也有功率损耗,由磁滞与涡流产生。 (1)磁滞损耗,与磁滞回线所包围的面积成正比。 (2)涡流损耗,在交变磁通作用下,在与磁通方向垂直截面中产生漩涡状的感应电动势和电流,称为涡流。 由涡流产生的功率损失称涡流损耗,使铁芯发热。 (3)减少铁损的方法: ① 在铁碳合金中加入硅元素,制成硅钢,可使磁滞回线面积变小,减小磁滞损耗; ②将材料顺磁通方向切成互相绝缘的薄片可使涡流的电阻大大增加,以减小涡流损耗。 综上所述,交流铁芯线圈的功率表示为 |
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GMT+8, 2023-7-16 22:48