《电路分析》课件8.5.ppt

1、 内容简介内容简介 本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计重计算算”及及“重概念重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于数。适用于

2、应用型本科应用型本科及及高职高专高职高专电力类、自动化类、电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。业。第第8章章 磁路和铁芯线圈电路的概念磁路和铁芯线圈电路的概念第一节、磁路的主要物理量和基本性质第一节、磁路的主要物理量和基本性质第二节、铁磁材料的磁化曲线及其分类第二节、铁磁材料的磁化曲线及其分类第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第三节、磁路定律及磁路、电路的比较第四节、交流磁路中电压、磁通及电流间的关系第四节、交流磁路中电压、磁通及电流间的关系第五节、第五节、交流铁心线圈的电路模型交流铁心线圈的电路模型8.5 交流

3、铁心线圈的电路模型交流铁心线圈的电路模型 交流铁心线圈中，电流和磁通都是交变的，铁交流铁心线圈中，电流和磁通都是交变的，铁心中有磁滞损耗、涡流损耗，还由于铁心线圈磁化心中有磁滞损耗、涡流损耗，还由于铁心线圈磁化曲线的非线性及磁饱和，使电流波形畸变为非正弦曲线的非线性及磁饱和，使电流波形畸变为非正弦波。因此对交流铁心线圈的精确计算比较困难。波。因此对交流铁心线圈的精确计算比较困难。用等效正弦电流替代实际的非正弦尖峰电流，用等效正弦电流替代实际的非正弦尖峰电流，可以得出交流铁心线圈的相量模型。可以得出交流铁心线圈的相量模型。8.5.1 忽略绕线电阻、忽略漏磁通时的电路模型忽略绕线电阻、忽略漏磁通时

4、的电路模型aIaIMIaI 忽略绕线电阻、忽略漏磁通，仅考虑铁损忽略绕线电阻、忽略漏磁通，仅考虑铁损 ，当正，当正弦电压源作用于铁心线圈时，除产生不消耗有功功率的磁弦电压源作用于铁心线圈时，除产生不消耗有功功率的磁化电流化电流 外，再设一个补偿铁损的电流外，再设一个补偿铁损的电流 ，两者的相，两者的相量和称为励磁电流。量和称为励磁电流。PFeUFeaaMMa90 PUIIUIUIII铁损，与 同相，滞后 是励磁电流滞后于电压的角度，由于有铁损电流是励磁电流滞后于电压的角度，由于有铁损电流 存在，使存在，使 角小于角小于90度。度。aI=90-=arctanaMIIaI 称为损耗角。铁损越大，则

5、称为损耗角。铁损越大，则 越大，损耗角越大。越大，损耗角越大。Ma000G+jBYIIIUU（）aFeM002P=IIGBUUU，00000011YUZRjXIGjB8.5.2 考虑绕线电阻及考虑绕线电阻及漏磁通的电路模型漏磁通的电路模型 考虑绕线电阻，就是考虑线圈的铜损，线圈的铜损是考虑绕线电阻，就是考虑线圈的铜损，线圈的铜损是电流通过绕线电阻引起的功率损耗，铜损电流通过绕线电阻引起的功率损耗，铜损Pcu=R 2I 漏磁通不容忽略时，把线圈的磁链分为两部分：主漏磁通不容忽略时，把线圈的磁链分为两部分：主磁通磁通 经铁心闭合；漏磁通经铁心闭合；漏磁通 经空气闭合，与励经空气闭合，与励磁电流成正

6、比磁电流成正比。1RSjUUUURIX IEXLNLI绕线电阻压降绕线电阻压降UR和漏抗压降一般很小，仅为和漏抗压降一般很小，仅为U的百分之几的百分之几。应该注意：由于铁心线圈是一个含有非线性电感元件应该注意：由于铁心线圈是一个含有非线性电感元件的电路，其电路模型中各参数均与励磁电流的大小及对的电路，其电路模型中各参数均与励磁电流的大小及对应的磁导率有关，一般都不是常量，会随线圈端电压应的磁导率有关，一般都不是常量，会随线圈端电压U做非线性变化。但是如果端电压变化范围不大，没有严做非线性变化。但是如果端电压变化范围不大，没有严重磁饱和时，这些参数可近似看作常量，这样便可利用重磁饱和时，这些参数

7、可近似看作常量，这样便可利用等效正弦波的概念，并采用上述的相量模型，通过相量等效正弦波的概念，并采用上述的相量模型，通过相量进行计算，使问题大为简化。进行计算，使问题大为简化。p66 例例86 解（解（1）2200.00991Wb4.444.44 50 100mUfN（2）0220Z554UI铁心线圈的功率因数角为铁心线圈的功率因数角为 100arccosarccos83.52204PUI0000 55 83.5(6.2554.6)ZRjXZj p66例例86 解（解（1）直流电压源作用时，电压与电流之比）直流电压源作用时，电压与电流之比 为线圈的绕线电阻。为线圈的绕线电阻。321.5R 正弦

8、电压源作用时，绕线电阻消耗的功率为铜损正弦电压源作用时，绕线电阻消耗的功率为铜损Pcu。22Cu228WPI R铁损为总功率与铜损之差：铁损为总功率与铜损之差：PFe=P-Pcu 24816W1160VUU160.1A160FeaPIU222220.12AMaIII可见铁损不大时，对总电流影响较小。可见铁损不大时，对总电流影响较小。1160VUU222220.12AMaIII160.1A160FeaPIU（2）并联电路模型的参数并联电路模型的参数aM000.1121G=B=S160 160016080IIUU =S，（3）铁心线圈的损耗角）铁心线圈的损耗角。0.1arccanarccan2.862aMII p66例例86