电器学——湖南大学课件2013第三章 电磁机构理论

第四节
变压器的并联运行

变压器并联运行的意义 应具备的条件 并联运行负载分配的实用计算公式
一.变压器并联运行

将两台或多台 变压器的一次 绕组接在公共 母线上，二次 绕组同时对负 载供电(接在公 共的负载上)
二.变压器并联运行的意义


(1)适应用电量的增加——随着负载的发展，必 须相应地增加变压器容量及台数。 (2)提高运行效率——当负载随着季节或昼夜有 较大的变化时、根据需要调节投入变压器的台 数。 (3)提高供电可靠性——允许其中部分变压器由 于检修或故障退出并联。



E3 4.44 f3 Nm3
二、三相铁芯式Y，y连接
三次谐波电流不能流通以及有三次谐波磁通存在

磁路特点： 三相铁芯式变压器的三相磁路彼此相关， 各相的三次谐波磁通在时间上是同相位
三次谐波磁通的路径 •三相铁芯式变压器可以接成Y，y ——铁芯周围的油、油箱壁和部分铁轭
•三次谐波磁通经过油箱壁，在其中感应电势， 特点：磁阻较大，三次谐波磁通及其三次谐波电势很小
三.理想的并联运行条件


内部不会产生环流——空载时，各变压器之间无环 流,以避免环流铜耗 使全部装置容量获得最大程度的应用——在有负载 时，各变压器所分担的负载电流应该与它们的容 量成正比例。即负载电流按容量比分配. 每台变压器所分担的负载电流均为最小——各变 压器的负载电流都应同相位，则总的负载电流是 各负载电流的代数和。当总的负载电流为一定值 时。每台变压器的铜耗为最小，运行经济。

目的：避免在并联变压器所构成的回路中产生环流
负载电流与容量成正比例 分析 各变压器应有相同的短路电压
1。由于连接组相同，变比一致，可 使用并联电路的分流计算方法

(3)高磁导率合金 主要是含镍35% ~80%的铁镍合金---坡莫合金。经特性 处理后，其ur0(起始相对磁导率)达(1~ 2)×104， urmax可达(1~ 2)×105，而Hc却仅有2A/m。另外，其Br=Bs，故磁滞回线接近矩 形。它的缺点是电阻率较小，且不能承受机械应力。它要用于制造自 动及通信装置中的变压器、继电器以及在弱磁场中有特高磁导率的电 磁元件。 (4)高频软磁材料 主要是习惯上称为铁淦氧的铁氧体。它是铁的氧化物与 其他金属氧化物烧结而成的。其相对磁导率仅数千，但矫顽力小(数 V/m)、且电阻率比铁大数百万倍。它适用于高频弱电电磁元件。 (5)非晶态软磁合金 它是液体过渡态的合金，其磁性能与坡莫合金相仿 佛，而机域性能却远胜过坡莫合金。
第三节 电磁机构中的磁场及其路化
当电磁机构的励磁线圈通电以后，其周围的空间就出现了磁场。 通常，电磁机构的磁场都是三维场，其计算非常复杂。因此，寻求一 种简捷的计算方法是很有必要的。
一、磁场的基本物理量
洛仑兹力 磁感应强度
安培力
磁通 磁场强度
磁感应强度B、磁场强度H、磁通φ和磁导率μ都是磁场的基本物理量。
第四节 磁路的基本定律和计算任务
磁路是将磁场集中化处理所得，故其基本定律是由磁场的基本 定律----磁通连续性定理和安培环路定律导出来的。
一、磁路的基本定律
根据磁通连续性定理，若将封闭曲面取在磁路分支处的一点(称 为节点)，则进入及流出该点的磁通代数和恒等于零。以图3-13中 的A点为例，并取流出节点的磁通为正值，有： 这个定律称为磁路的基尔霍夫第一定律。 根据安培环路定律，磁场强度矢量H沿任一闭合回路l的线积分 等于穿越该回路所界定面积的全部电流的代数和。若沿各段磁导 体的中心线取一包含相连接的空气隙在内的闭仑回路，并认为H处 处与dl同向。而回路的磁动势等于同回路交链的全部电流----回路 所包围的线圈的电流I与线圈匝数N之积的代数和，则安培环路定 律可表示为 此即磁路的基尔霍夫第二定律。它说明磁路中沿任一闭合回路的 磁压降的代数和等于回路中各磁动势的代数和。

B
B0 是真空情况下的磁
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
感应强度；
BJ 是磁化产生的磁感 应强度；
B 是介质中的总磁感 O
BJ
B0 H
应强度。
磁化曲线
B，μ
B
μ H
O μ与H的关系
磁性物质的μ不是常数，Φ与H也不存在正比关系。
第一篇 电器的理论基础 第二节 磁性材料及其基本特性
第三章 电磁机构理论
若将磁性材料去磁后，置于外磁场的作用下，使磁场强度H由零逐渐增大， 磁感应强度B也自零开始增大。
第一篇 电器的理论基础
第一节 电磁机构的种类和特性
第三章 电磁机构理论
电磁机构的机械特性因其 控制对象而异。
图3-4所示就是几种典型的 机械特性。机械特性是 电磁机构的负载特性， 但电磁机构的设计是以 此为依据的，所以将它 作为电磁机构的一种特 性来处理。
运动件受到的静阻力， 与弹簧、摩擦力‘运动 件质量有关。
电器学
第一篇 电器的理论基础 磁系统：磁导体＋气隙
第三章 电磁机构理论
第一篇 电器的理论基础
第一节 电磁机构的种类和特性
第三章 电磁机构理论
按励磁电流种类 按励磁方式 按结构形式
直流 交流 并励 串励 内衔铁 外衔铁
线圈与控制电源并联 线圈与负载串联 衔铁可伸入线圈内腔 衔铁只能在线圈外运动
第一篇 电器的理论基础
第一篇 电器的理论基础
第三章 电磁机构理论
第二节 磁性材料及其基本特性
居里点
各种磁性材料都各有一临界温度值居里点。若温度超过此值，
磁性材料便会因磁畴消失而变成顺磁性材料。居里点之值因材
料不同而异，例如，铁的居里点为770度、钴的为1120度，镍的

详细描述
绝缘原理涉及到电器中的绝缘材料和绝缘技术，是保证电器安全运行的重要因素之一。常用的绝缘材料包括塑料 、橡胶、陶瓷等，这些材料具有良好的电气性能和耐热性能。同时，为了提高电器的绝缘性能，还需要采取一系 列的绝缘技术措施，如绝缘结构设计、表面处理等。
03 电器的基本元件
电阻器
总结词
电阻器是用来限制电流的元件，其阻值大小与导体长度、截 面积、材料和温度等因素有关。
电器的热学原理
总结词
热传导、热对流和热辐射是热量传递的三种基本方式。
详细描述
热传导是指物体内部微观粒子之间的热量传递；热对流是指流体与固体表面之间 的热量传递；热辐射是指物体通过电磁波的方式向外界发射热量。这三种方式在 电器中的热量传递过程中都有应用。
电器的绝缘原理
总结词
绝缘原理涉及到电器中的绝缘材料和绝缘技术。
电器的组成与功能
组成
电器通常由输入电路、控制电路、执 行机构和外壳等部分组成。
功能
不同的电器具有不同的功能，如控制 电路通断、调节电流和电压的大小、 保护电路免受过流、过压等损害等。
电器的应用与发展
应用
电器广泛应用于各个领域，如工业、农业、交通运输、通讯、商业等，是现代 社会生产和生活中不可或缺的重要工具。
发展
随着科技的不断进步和人们需求的不断提高，电器也在不断发展，新的材料、 新的技术不断涌现，推动着电器向更高性能、更智能化、更环保的方向发展。
02 电器的工作原理
电路的基本原理
总结词
电路是电流的通道，由电源、负载和中间环节组成。
详细描述
电路是电流的通道，由电源、负载和中间环节组成。电源 提供电能，负载消耗电能并实现预定功能，中间环节包括 导线和各种元件，起到传输和控制作用。