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变压器铁芯线圈电路的功率损耗
1 变压器的功率损耗
变压器是一种用于改变电力电压的设备，它通过将高电压输入转
换为低电压输出来提供能量的传递，以满足特定的应用要求。
在变压
器中，铁心线圈电路用于将高压电流转换为低压电流。
然而，在变压
器中使用铁芯线圈电路也会产生功率损耗。
2 功率损耗的原因
铁芯线圈电路的功率损耗主要由两部分组成：磁损耗和电损耗。
磁损耗是通过磁饱和和铁芯损耗产生的，是指截止电感铁芯在开路情
况下物理损失的部分。
铁芯损耗是指在准饱和磁路中，由于磁铁变形
而引起的铁芯内的热损失。
电损耗是由于铁芯铁氧体引入电路中而产
生的损耗。
3 功率损耗的减少
可以采取一些措施来减少铁芯线圈电路的功率损耗，如使用低损
耗线圈、晶体管密封及采用对称结构来改善电器的绝缘特性等。
另外，应当尽量减少铁芯的损耗，它是减轻线圈的磁损耗的有效手段，因为
它的电路阻抗会减少。
此外，应采取措施减少芯片温升，如选择高效
变压器，采用良好的散热装置和结构以改善变压器的散热特性，同时
对变压器进行定期维护也可以减少功率损耗。
4 结论
变压器铁芯线圈电路的功率损耗主要由磁损耗和电损耗组成，可
以采取一些措施来减少功率损耗，例如使用低损耗线圈、晶体管密封
以及采用对称结构来改善电器的绝缘特性。
它也可以减少铁芯的损耗，选择高效变压器，采用良好的散热装置和结构以改善变压器的散热特性，同时对变压器进行定期维护也可以减少功率损耗。
磁保持继电器内部结构
磁保持继电器是一种电磁装置，用于控制电路中的电流流动。
它由
内部结构所组成，这个结构起着关键的作用，实现开关的功能。
磁保持继电器内部结构主要包括以下部分：
1.磁路系统：磁保持继电器的磁路系统包括铁芯、线圈和磁导路径。
铁芯是由软磁材料制成的，通过其内部传导磁场。
线圈通常由导线绕
制而成，当通电时产生磁场。
磁导路径将磁场引导到合适的位置，使
其产生力。
2.触点系统：触点是磁保持继电器中起关键作用的部分。
它通常由
固定触点和可动触点组成。
当线圈通电时，磁场引起可动触点的吸引，使之与固定触点接触，形成电路通断。
这种触点系统能够承受较大的
电流，并具有良好的切换特性。
3.辅助电路：为了进一步增强磁保持继电器的功能，一些辅助电路
也被添加到内部结构中。
例如，过载保护电路、继电器状态指示灯、
电气间隔器等。
辅助电路的添加可以使继电器更安全可靠，并提供额
外的功能。
总体而言，磁保持继电器内部结构的设计旨在实现可靠的开关控制。
通过使用合适的材料和构造，确保其正常工作并承受一定的负荷。
这
样的结构使得磁保持继电器在各种电路中被广泛应用，在电力系统、
自动化控制和电子设备中发挥重要作用。
磁路与电路、直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈、交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路、直流铁心线圈电路与直流空心线圈电路异同比较学号：**********班号：18201班姓名：母剑峰2011/11/17磁路与电路磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁芯，铁芯的磁导率或其他物质的磁导率高得多，因此铁芯线圈中的电流产生的磁通绝大部分经过铁芯闭合，这种人为造成的磁通的闭合路径称为磁路。
电路是由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路，称其为电路，也可以是电路是电流所流经的路径。
相似之外也有不同，比如磁通只是描述磁场的物理量，并不像电流那样表示带电质点的运动，它通过磁阻时，也不像电流通过电阻那样要消耗功率，因而也不存在与电路中的焦耳定律类似的磁，处理电路时一般不涉及电厂问题，而在处理磁路时离不开磁场的概念；处理电路是一般不考虑漏电流，而处理磁路时要考虑漏磁现象；磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律只是形式上的相似，由于不是常数，他随励磁电流变化不能直接应用，只用作定性分析。
在电路中E=0时I=0，但在磁路中由于有剩磁，F=0时，0.直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈直流励磁铁心线圈电路与交流励磁铁心线圈电路均是由电流的变化激发磁场。
直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁，它能产生一个恒定的均匀磁场，在线圈和铁芯中不会感应出电动势；在一定的电压U下，线圈的电流I只与本身的电阻R有关，功率损耗也只有R2；而交流电是周期性变化的电流来激发磁场，所激发的磁场以及感应电动势，感应电流也是周期性变化的，主磁通最大值m只与U、f和N有关，当铁芯尺寸和材料保持变化值保持不变，感应电动势的计算公式为：E=4.44fN m。
除了电阻R上的损耗外，处于交变磁m化下的铁心中也有功率损耗（铁损耗Fe），是由磁滞和涡流产生的。
有功功率的损耗计算为P=UI=RI2+Fe。
交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路交流铁芯线圈电路与交流空心线圈在励磁规律，感应电动势，感应电流，感应磁场遵循相同的规律。
解：
U
E 4.44 fN m
4.44 fN 4.44 50 1000
9 10 4(Wb)
=5X
6.5+(5+6.5)
2
X 0.1=33.65cm
求所需磁通势
412.72 199.08 1424 2036A
⑹励磁电流
I F
型 2.04A N 1000
10-2设铁心是由 D21硅钢片叠制而成，片厚0.5mm,铁心截面A=6.6cm 2
,磁路平均长度I =66cm,励
磁线圈匝数N=1000匝接，至频率f=50H z , U=220V 的正弦电压。
求励磁电流有效值及 相位角（忽略线圈电阻及漏磁通）。
第十章磁路和铁心线圈电路
10-1图示为一直流电磁铁。
磁路尺寸单位 为cm,铁心由D21硅钢片叠成，叠装因 数K Fe =0.92，衔铁材料为铸钢。
要使电 磁铁空气隙中的磁通为 3X 10 wb 3。
求：⑴所需磁通势；⑵若线圈匝数 N=1000匝，求线圈的励磁电流。
解：⑴ 将磁路分成铁心、衔铁、气隙三段。
⑵求各段长度和截面积 11=( 30-6.5)+2(30-3.25)=77cm
12=30-6.5+4 X 2=31.5cm 210=0.1 X 2=0.2cm
2
A=6.5 X 5X 0.92=30cm
2
A ?=8X 5=40cm A=ab+(a+b) 10 ⑷求各段磁路磁场强度
B 0
3 10 3 A
30 104
3 103
A 2
40 104
3 10 3
求各段磁路磁感应强度
B i
B 2
0.75T
H 1 H 2 H 。
536A/m 632A/m 0.8 106B 0
0.8 1 06 0.89
33.65 10
4 0.89T
6
0.71 10 A/m
NI H 1I 1 H 』2 H °l °
536 0.77 6
632 0.315 0.71 10
0.002
2
90
8.5
81
.5
10-3将一匝数N=100的铁心线圈接到U=200V 勺工频正弦电压源，测得线圈的电流 功率P = 100W,不计线圈电阻及漏磁通，试求铁心线圈(
1)主磁通的最大值①
电路模型的Z 0； ( 3)并联电路模型的丫
.
B m
9 10 6.6 10 4
136T
查磁化曲线数据表得
H m 1500A/m 15A/cm
H m l N
15 66 1000
0.99(A)
查B m
』线，得E =1.25
0.56A
查比磁损耗数据表得
P Feo 4.93W/kg
取硅钢片密度
7.8 10
3
kg / cm 3
3
P Fe P Fe0 V 4.93 6.6 66 7.8 10 16.75W
磁损耗电流
励磁电流为
l a
P Fe E
16.75 200
0.084A
I I a I M I ； I M arctan $
I M
0.0842 0.562
arctan 0.084 0.56
0.56 8.5 A
I = 4A 、
则
M
I m
2 1.25
U
200
3
解: /1)
m
9.91 10 Wb
(1
4.44 fN 4.44 50 100
(2 )励磁阻抗
U P 220
100
Z 0 R 。
jX 0
arccos ——
arccos -
I Ul
4
220 4
55 835
6.25 j54.6
(3)励磁导纳
损耗角
90 83.5 6.5
10- 4铁心线圈电阻为0.1 Q 、漏抗0.8 Q ，将其接在U i =100V 勺电压下，测得电流l=10A,
有功功率P=200W 求：(1)磁损耗;
10-5 将一铁心线圈接在3V 直流电源上，测得电流为
1.5A 。
接50H Z , 160V 交流电源上, 测得电流为2A ,功率表读数为24W 试计算并联电路模型的各参数及电流的有功分量与无功分量。
(铁心漏磁通可忽略)
解 线圈中的电阻
1.5
P Fe P P Cu 24 8 16W
G
jB °
1 Z
1 55 83.5
2.07 10 3
j 18.1 10 3
S
Y 0
P
Fe
P P
Cu
P I 2R
U U 1 U R U S
U 1
R jX s I
2
100 78.5
0.1 j0.8 10 0
200
0.1 10
190W
18.9 j90 92 78.1 V
P 200 *
cos
0.2
UJ
100 10
磁化电流
arccos0.2 78.5
I M I sin 78.1 10si n78.1 9.8A
(2)主磁通产生的感应电压；(3)磁化电流，并作相量图。
解
磁损耗为
感应电压
设 I I 0
10 0 A
U 1 100 78.5 V
铁心线圈接到交流电源时
2 2
P cu RI 2 2 8W
I a p
Fe
0.1A
U 160
2 2 2 2
I M I I a 2
0.1 2A
励磁电导
G o
忽略了漏磁通可设
U U i 160V
励磁电纳
B o I M 2 1 - — -- —S
U 160 80。
