涡流与集肤效应VIP专享VIP免费

§3§3－－55涡流与集肤效应涡流与集肤效应一一..涡流涡流在具有铁心的线圈中通以交流电时在具有铁心的线圈中通以交流电时,,就有交变的磁就有交变的磁通穿过铁心通穿过铁心,,在铁心内部必然形成感应电流在铁心内部必然形成感应电流..这种这种电流在铁心中自成闭合回路电流在铁心中自成闭合回路,,称做涡流。如图称做涡流。如图涡流涡流涡流流动时涡流流动时,,由于铁心的电阻很小由于铁心的电阻很小,,所以所以涡流具有很大的数值涡流具有很大的数值,,使铁心发热使铁心发热,,造成造成不必要的损耗不必要的损耗,,如变压器通电时铁心发热如变压器通电时铁心发热等。等。涡流在铁芯的电阻上引起功率损耗称为涡涡流在铁芯的电阻上引起功率损耗称为涡流损耗。流损耗。为了减小涡流，通常是用增大涡流回路电为了减小涡流，通常是用增大涡流回路电阻的方法。如图阻的方法。如图常把相互绝缘的硅钢片叠成铁心，将涡流常把相互绝缘的硅钢片叠成铁心，将涡流的区域分割。的区域分割。涡流有利的一面。如高频熔炼炉和工频感涡流有利的一面。如高频熔炼炉和工频感应炉都是利用涡流产生高温使金属熔化的，应炉都是利用涡流产生高温使金属熔化的，如图如图此外，涡流对金属进行热处理等。此外，涡流对金属进行热处理等。二二..集肤效应集肤效应实践证明，直流电通过导线时，线的横截面实践证明，直流电通过导线时，线的横截面积上各处的电流密度相等；而交流电通过导线积上各处的电流密度相等；而交流电通过导线时，导线横截面积上电流是不均匀的。越是靠近时，导线横截面积上电流是不均匀的。越是靠近导线中心，电流密度越小；越是靠近导线表面，导线中心，电流密度越小；越是靠近导线表面，电流密度越大。这种交变电流在导线内趋于导线电流密度越大。这种交变电流在导线内趋于导线表面的想象称为集肤效应（也称表面效应或趋肤表面的想象称为集肤效应（也称表面效应或趋肤效应）。如图所示不同频率的电流在导线中流动效应）。如图所示不同频率的电流在导线中流动的示意图的示意图集肤效应的影响，集肤效应的影响，((不利的一面和有利的一面：不利的一面和有利的一面：不利一面是：对传输高频电流是不利的。根据此不利一面是：对传输高频电流是不利的。根据此想象，在高频电路中采用空心导线节省有色金属，想象，在高频电路中采用空心导线节省有色金属，有时则用多股相互绝缘的绞合导线或编织线以增有时则用多股相互绝缘的绞合导线或编织线以增大导线的表面积来减小电阻。如收音机天线。大导线的表面积来减小电阻。如收音机天线。有利一面是：高频淬火一例。由于集肤效应工件有利一面是：高频淬火一例。由于集肤效应工件表面发热中心几乎不热。就可达到使工件表面硬表面发热中心几乎不热。就可达到使工件表面硬度高内部韧性好的目的。度高内部韧性好的目的。通常采用的电流频率是通常采用的电流频率是200200－－600KH600KHZZ§3-6§3-6变压器变压器一一..变压器的用途及其基本结构变压器的用途及其基本结构1.1.变压器的用途变压器的用途变压器是改变交流电压而保持交流电频率不变的电器变压器是改变交流电压而保持交流电频率不变的电器设备。设备。2.2.变压器的基本结构变压器的基本结构如图如图2.2.变压器的基本结构变压器的基本结构3.2.13.2.1变压器的基本结构变压器的基本结构(a)(a)芯式变压器芯式变压器(b)(b)壳式变压器壳式变压器图图3.63.6单相变压器的结构单相变压器的结构2.22.2变压器的工作原理变压器的工作原理1.1.变压器的电压变换作用变压器的电压变换作用图图5.75.7变压器空载运行示意图变压器空载运行示意图设一次、二次绕组的匝数分别为，设一次、二次绕组的匝数分别为，N1N1，，N2N2，，，，变压器起降压作用，称为降压变压器。反变压器起降压作用，称为降压变压器。反之，之，N2N2，，N1N1，，称为升压变压器，，称为升压变压器由于一次侧由于一次侧..二次侧绕二次侧绕组同受主磁通作用，组同受主磁通作用，所以在两个绕组中产所以在两个绕组中产生的感应电动势生的感应电动势e1e1和和e2e2的频率与电源频率的频率与电源频率相同。若主磁通时间相同...