项目二 动力控制电路安装与调试 模块2变压器的认识与检测（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2023）

模块二：变压器的认识与检测 兹的基本知识 1、兹铁及性质 兹性是指物质吸引铁、钴、镍及其合金的性质。具有兹性的 物质叫兹体。兹体分天然和人工兹体。通过实验证明，任何 磁体都具有两个磁极，分别是N（北极)、S(南极)，无论 如何分割兹极，兹极都成对出现，两端兹性最强。两兹极相 互作用：同性相斥，异性相吸。 2、磁感应线 兹体周围具有兹场，兹场具有力和能的特性。为表示兹场， 人们假设用线条-兹感应线，来描述磁场强弱和方向。兹感应 线特点： (1)互不交叉的闭合曲线，外部由N→S,内部由SN。 (2) 磁感应线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。 (3)磁感应线越密场越强，反之越弱。磁感应线分布均匀 而又相互平行的区域，成为均匀兹场。 二、电流的滋场 1、直线电流产生的滋场 电流周围有兹滋场，这种现象称为电流的滋效应，用安培定 则（右手螺旋法则）判断，右手握住通电导线，拇指为电流 方向，弯曲四指的指向为兹场方向。 2、环形线圈产生的磁场 右手握住环形线圈，弯曲四指所示的方向为电流方向，拇指 所指的方向为兹场方向。 三、兹场及基本物理量 1、兹感应强度B:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理 量。滋感应强度B的方向：与电流的方向之间符合右手螺旋法 则。兹感应强度B的大小：B=FLL,单位：特斯拉或高斯。 2、兹通（Φ）：穿过垂直于B方向的面积S中的兹力线总数。 在均匀兹场中Φ=BS或B=Φ/S。说明：如果不是均匀兹场 ,则取B的平均值。 兹感应强度B在数值上可以看成为与兹场方向垂直的单位面积 所通过的磁通，故又称兹通密度。滋通①的单位：韦伯(Wb) 1Wb=1V.s 3、兹导率：表示物质导兹性能的物理量。真空中的磁导率 u0=4π×10-7H/m.相对磁导率ur=u/u0。单位：亨/米 H/m 4、磁场强度 (H):介质中某点的磁感应强度B与介质磁导 率μ之比，H=B。 四、滋扬对电流的作用 1、兹场对通电直导体的作用：F=BILsin。以：导体与磁 感线的夹角，受力方向：用左手定则判断。 2、左手定则（俗称电动机） 力F的方向用左手定则判断：伸出左手，使拇指与其他四指 垂直，并都与手掌在一个平面内，让兹感线穿入手心，四指 指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在滋场中 所受安培力的方向。由左手定则可知：FB,FI,即F垂直 于B、I所决定的平面。 3、磁场对通电线圈作用 线圈的顶边ad和底边bc所受的兹场力Fad、Fbc大小相等， 方向相反，在一条直线上，彼此平衡；而作用在线圈两个侧 边ab和cd上的兹场力Fab、Fcd虽然大小相等，方向相反， 但不在一条直线上，产生了力矩，称为兹力矩。 五、兹化与兹性材料 (一)物质磁化 兹性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的一种种特殊 的作用力使每一区域内的分子兹场排列整齐，显示兹性，称 这些区域为滋畴。在没有外滋场作用的普通滋性物质中，各 个磁畴排列杂乱无章，滋场互相抵消，整体对外不显滋性。 在外兹场作用下，兹畴方向发生变化，使之与外兹场方向趋 于一致，物质整体显示出磁性来，称为兹化。即兹性物质能 被兹化。 (二)兹导率与兹材料分类及特点 1、相对磁导率：物质导磁性能的强弱用磁导率山来表示。八 的单位是H/(亨/米)。不同的物质兹导率不同，将其他物质的 磁导率儿与μ0（真空磁导率)比较，其比值称为相对磁导 率，用ur表示。 2、1 兹性材料分类 根据相对兹导率r的大小，可将物质分 为三类 (1)顺磁物质：r略大于1，如空气、氧、锡、铝、铅等， 在磁场中放置顺兹性物质，磁感应强度B略有增加。 (2)逆磁性物质：μ略小于1，如氢、铜、石墨、银、锌等 ,又称抗磁性物质，在兹场中放置反磁性物质，磁感应强度B 略有减小。 (3)铁磁性物质：>>1，并且不是常数，如铁、铸铁、钢 、镍、钴等，在兹场中放置铁兹性物质，兹感应强度B增加几 千甚至几万倍。 铁性材料又分为三种类型： (1)软磁材料：具有较小的矫顽磁力，滋滞回线较窄。一般 用来制造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅 钢、坡莫合金即铁氧体等。 (2)硬磁材料：具有较大的矫硕磁力，滋滞回线较宽。一般 用来制造永久兹铁。常用的有碳钢及铁镍铝钻合金等。 (3)矩磁材料：具有较小的矫顽兹力和较大的剩滋，兹滞回 线接近矩形，稳定性良好。在计算机和控制系统中用作记忆 元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等。 3、兹饱和性：铁兹物质由于兹化所产生的磁化兹场不会随着 外磁场的增强而无限的增强。当外兹场增大到一定程度时， 铁兹物质的全部兹畴的兹场方向都转向与外部磁场方向一致， 磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值。 4、滋滞性：滋性材料中滋感应强度B的变化总是滞后于外滋 场变化的性质。 兹性材料在交变兹场中反复兹化，其B-H关系曲线是一条