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汽车电工电子第3章电磁感应与汽车常用电磁器件

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3.1 3.2 认识磁现象及电磁感应 第 三 章 常电 用磁 感 电应 磁与 器汽 件车 电磁铁及磁路 3.3 汽车常用电磁器件 3.1 认识磁现象及电磁感应 ?一、磁现象 ? 1、磁?。菏谴荽偶湎嗷プ饔?力的媒介。磁场具有方向性。 ? 2、磁感线:又叫做磁力线,是人为 假想的曲线。图为条形磁铁周围的磁感 线分布情况。 ?二、电流的磁场及磁场对电流的作用 ?1、电流的磁场 电流方向 磁感线 通电导体形成的磁感线 左手定则 ?2、磁场对电流的作用 放在磁场中的导体有电流通过时,导体 会因受到磁场力的作用运动起来。磁场对通 电导体的作用力称为安培力。 ?三、电磁感应现象 ?1、法拉第实验 S G - + — H 法拉第实验电路 右手定则 ?产生电磁感应的条件是:闭合回路的磁 场发生变化。 ?2、磁场的基本物理量 通常用来描述磁场的基本物理量有磁 感应强度、磁通、磁导率和磁场强度。 ?3.2 电磁铁及磁路 ?一、电磁铁 电磁铁是一个带有铁心的通电螺线管, 电磁铁本身没有磁性,其磁性可以通过通、 断电流来控制。 2 1 3 1-线圈 2-铁心 3-衔铁 电磁铁结构示意图 ?二、磁化及铁磁材料 ? 磁化是指使原来不具有磁性的物质 获得磁性的过程。 ?能被磁化的材料称为铁磁材料,除铁之 外,钴、镍及它们的合金和氧化物都是 铁磁材料。 ?3.3 汽车常用电磁器件 ?一、变压器 ?1、分类 按相数分,可分为单相变压器和三相 变压器;按照用途分,可分为电力变压器、 仪用变压器、特种变压器、电子变压器。 ?2、基本结构 变压器由铁芯、绕组组成,其基本结 构如图。 铁心 绕组 变压器的结构及图形符号 ?3、变压器的工作原理 ?(1)变压器空载运行:变压器空载运行 是指一次绕组接电源而二次绕组开路的 状态。 i0 Φ + u1 - e1 + N1 N2 + e2 - + u2 - 变压器的一、二次绕组电压的 有效值与一、二次绕组的线圈 匝数成正比,k称为变压比。 ?(2)变压器有载运行:当变压器的二 次绕组接入负载时,变压器为有载运行 状态。 i1 Φ + u1 e1 + i2 N1 N2 + e2 - ZL 有载运行状态下,变压器的一、 二次绕组电流的有效值与一、 二次绕组的线圈匝数成反比。 ?4.变压器的损耗与效率 变压器在工作中存在着功率损耗,其功 率损耗主要有两部分,即铁损耗和铜损耗。 铁损耗是指变压器铁芯中的磁滞损耗和涡流 损耗。当外加电压固定时,铁损耗也是固定 不变的,称为固定损耗。铜损耗是指电流通 过变压器绕组时,在绕组电阻上产生的功率 损耗。铜损耗随着通过绕组的电流而变化, 称为可变损耗。 变压器的效率比较高,一般供电变压器 的理想效率都在95%左右,大型变压器效 率可达98%以上。变压器在带负载的情况 下,实际效率会降低,一般在40%~60% 额定负载时的效率最高。 ?二、自耦变压器 ? 1、自耦变压器的结构和工作原理 i1 + u1 i2 N1 N2 + u2 ZL 自耦变压器的工作原理 自耦变压器只有1个绕组,二次绕组是一次绕 组的一部分,一、二次绕组之间不但有磁的 耦合,还有电的联系。设一次绕组匝数为N1, 二次绕组匝数为N2。根据电磁感应定律可知, 自耦变压器与普通变压器一样,一次、二次 绕组的电压之比和电流之比为: ?2、自耦变压器的特点 ?① 自耦变压器的一次、二次绕组中,不仅有电 磁感应作用,还有直接的电联系。 ?②低


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