(工频)变压器的工作原理及设计VIP免费

变压器的工作原理及设计在电路和磁路中，变压器不但作为电磁能量的传送工具，而且可以改变电路中的电压和电流的大小和相位，在某种情况下可以起电的隔离作用，在各种电力、电子等电路中被广泛应用。电磁感应是变压器工作原理的基础，因此要想了解变压器的工作原理及性能，进而应用、设计变压器，就必须具备电、磁方面的基础理论知识。电路方面的知识大家比较了解，下面对磁路方面的知识进行必要的补充。一、电磁感应和磁路中的概念及一些定律1、电磁感应磁场变化时，将在它所能影响到的区域内的的电回路中产生电压以至电流。用数学式子来描述：dtN ddtdeΦΨ = --=实际上这种过程是可逆的，即变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电电场。从能量的观点来看，在变压器的工作过程中，电路的电能转换为变压器铁芯内的磁能，然后再转换为二次侧的电能，完成能量的传送。2、磁路中的概念磁路——磁通通过的区域磁感应强度 B——表示磁场强弱的一个物理量磁通 Φ ——Φ = BA，A 为与磁场方向垂直的片面的面积磁导率 μ ——表示物质磁性质的物理量，μ μ0μr=，70104× -=πμ磁场强度 H——μBH =磁势= ∑NIF磁压降HlU m =3、磁路的基本定律（1） 安培环路定律（全电流定律）∫= ∑lIdlH.（2） 磁路的基尔霍夫第一定律∑Φ =0（3） 磁路的基尔霍夫第二定律∑= ∑ = ∑NiIHl图 1安培环路定律图 2 磁路基尔霍夫第一定律图 3磁路基尔霍夫第二定律（4） 磁路的欧姆定律φφμμmmRAlB lHlU====4、铁磁物质的磁化曲线（1） 原始磁化曲线：将一块尚未磁化的铁磁物质进行磁化，在磁场强度H由 0 开始逐渐增加时，磁感应强度也逐渐增加，这种曲线称为原始磁化曲线。图 4磁畴图 5原始磁化曲线（2） 磁滞回线：当铁磁物质在-Hm 到+Hm 之间反复磁化若干次最后得到对原点对称的封闭曲线。从磁化过程可以看出，B 的变化总是落后于H的变化，所以这种现象称为磁滞。图 6 磁滞回线（3） 基本磁化曲线：选择不同的Hm 进行反复磁化，得到一系列大小不同的磁滞回线，将各磁滞回线的顶点连接起来得到基本磁化曲线。工程上采用的都是基本磁化曲线。图 7基本磁化曲线图 8 磁能（图中灰色部分）（4） 磁能∫∫Φ ==VmmdVFdWω磁能密度mω ——单位体积磁场的能量∫∫Φ ===Φ1010BmmHdBAdlFVWω——图中灰色部分面积从上面的图可以看出，若H 增加，进入饱和，灰色面积不会增加很多，但电流会增加很多。5、磁...