第十章 含有耦合电感电路

1、第十章第十章 含有耦合电感的电路含有耦合电感的电路本章内容本章内容互感互感10-1含有耦合电感电路的计算含有耦合电感电路的计算10-2耦合电感的功率耦合电感的功率10-3变压器原理变压器原理10-4理想变压器理想变压器10-5l重点重点 1. 1.互感和互感电压互感和互感电压 2. 2.有互感电路的计算有互感电路的计算 3. 3.变压器和理想变压器原理变压器和理想变压器原理+-u (t)1. 1. 互感互感10-1 10-1 互感互感(p252)(p252)例例10-2(p256)10-2(p256)10-2 10-2 含有耦合电感电路的计算含有耦合电感电路的计算(p261)(p261)(p2

2、59)(p259)注意去耦等效电路中的结点注意去耦等效电路中的结点! !(p259)(p259)注意去耦等效电路中的结点注意去耦等效电路中的结点! !注意去耦等效电路中的结点注意去耦等效电路中的结点! !(b)(b)异侧连接异侧连接耦合电感的耦合电感的T型等效型等效(p260)(p260)法一法一: :去耦等效电路法去耦等效电路法法二法二: :直接列方程直接列方程( (由定义由定义) )法二法二: :外施电源法求等效阻抗外施电源法求等效阻抗10-5 10-5 理想变压器理想变压器(p268)(p268)源端源端( (初端初端) )负端负端( (次端次端) )理想变压器的电路模型理想变压器的电路

3、模型: :理想变压器的元件特性理想变压器的元件特性: :注注: :2. 2. 阻抗变换性质（阻抗变换性质（p271)p271)方法方法1:1:列方程列方程例例10-9 (p270)10-9 (p270)方法方法2:2:阻抗变换阻抗变换( (整个理想变压器和负载等效成一个阻抗整个理想变压器和负载等效成一个阻抗) )例例2.2.方法方法1:1:阻抗变换阻抗变换解：解：方法方法2:2:戴维宁等效电路戴维宁等效电路 （R RL L左侧是含源一端口电路）左侧是含源一端口电路）10-4 变压器原理变压器原理 变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈接向电源，另一线圈

4、接向负载，变压器是利用互感接向电源，另一线圈接向负载，变压器是利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。当变压器线圈的心子为非铁磁材料时，称空器件。当变压器线圈的心子为非铁磁材料时，称空心变压器。心变压器。1.1.变压器电路（工作在线性段）变压器电路（工作在线性段）一次回路一次回路二次回路二次回路Z=R+jX* *jL11 I2 IjL2j M+s UR1R22. 2. 分析方法分析方法 方程法分析方程法分析令令 Z11=R1+j L1， Z22=(R2+R)+j( L2+X)回路方程：回路方程：s2111 jUIMIZ0j 2221

5、IZIMjMZ=R+jX* *jL11 I2 IjL2+s UR1R2s2111 j)j(UIMILR0)j(j2221IZLRIM- )(22211s1 ZMZUI222111si)( ZMZIUZ1122211s2222211s2)(1j )(j ZMZZUMZZMZUMI 等效电路法分析等效电路法分析1 I+s UZ11222)(ZM+oc U2 IZ22112)(ZM一次一次侧等侧等效电效电路路二次侧二次侧等效电等效电路路根据以上表示式得等效电路。根据以上表示式得等效电路。lllXRXRXMXRRMXRMZMZjj j)(22222222222222222222222222222lRl

6、X11i ,ZZ 当二次回路侧开路时当二次回路侧开路时二次侧对一次侧的引入阻抗。二次侧对一次侧的引入阻抗。引入电阻。恒为正引入电阻。恒为正 , , 表示二次回路吸收表示二次回路吸收的功率是靠一次回路供给的。的功率是靠一次回路供给的。引入电抗。引入电抗。负号反映了引入电抗与二次负号反映了引入电抗与二次回路电抗的性质相反。回路电抗的性质相反。 lZ1 I+s UZ11222)(ZM一次侧等效电路一次侧等效电路注意 引入阻抗反映了二次回路对一次回路的影响。引入阻抗反映了二次回路对一次回路的影响。一、二次回路虽然没有电的连接，但互感的作用使一、二次回路虽然没有电的连接，但互感的作用使二次回路产生电流，

7、这个电流又影响一次回路的电二次回路产生电流，这个电流又影响一次回路的电流、电压。流、电压。能量分析能量分析电源发出有功功率电源发出有功功率 P= I12(R1+Rl)I12R1 消耗在一次侧；消耗在一次侧；I12Rl 消耗在二次侧消耗在二次侧 2221jIZIM证证明明22222222212)()(IXRIM2222221222222222)(PIRIXRRM111socjj IMZUMU112)(ZM一次侧对二次侧的引入阻抗。一次侧对二次侧的引入阻抗。 利用戴维宁定理可以求得变压器的二利用戴维宁定理可以求得变压器的二次侧等效电路次侧等效电路 。二次侧开路时，一次电流在二二次侧开路时，一次电流在二次侧产生的互感电压。次侧产生的互感电压。二次侧等效电路二次侧等效电路+oc U2 IZ22112)(ZM注意 去耦等效法分析去耦等效法分析 对含互感的电路进行去耦等效，再进行分析。对含互感的电路进行去耦等效，再进行分析。已知已知 Us=20 V , 一次侧引入阻抗一次侧引入阻抗 Zl=(10j10)。求求: : ZX 并求负载获得的有功功率。并求负载获得的有功功率。10j1010j4X2222ZZMZl )8 .