第六章耦合电感电路ppt课件

1、 第六章第六章 耦合电感耦合电感电路电路 6-1 耦合电感(互感)(N1, i1) 11 = 1N1i1 11 = 1N12i1=L1i1 21 = 2N1i1 21 = 2N1N2i1=M21i1 22 = 2N2i2 12 = 1N2i2 22 = 2N22i2 12 = 1N1N2i2=L2i2=M12i2dtdiLdtdu111111dtdiMdtdu1212121dtdiLdtdu222222dtdiMdtdu2121212M12 , M12 : 互感系数互感系数 21 耦合耦合磁通磁通 s1 21空芯耦合线圈空芯耦合线圈i1i2u11u21一、互感及互感电压一、互感及互感电压 S1

2、 漏磁漏磁通通 11 = 21+ S1 主磁通主磁通 21 = N2 21 耦合磁链耦合磁链 S1 = N1 S1 漏磁链漏磁链 11 = N1 11 主磁链主磁链(N2, i2) 12 s2M12 = M21 =M自感电压自感电压互感电压互感电压1 11 1?2 22 2?21LLM122112112K耦合系数耦合系数意义：表示线圈磁场耦合的紧密程度意义：表示线圈磁场耦合的紧密程度二、同名端：二、同名端：意意 义：义： 若电流若电流 i1由由N1的的“ ”端流入，则在端流入，则在 N2 中中 产生的互感电压产生的互感电压 u21的正极在的正极在 N2的的“ ”端端当电流当电流i1 , i2i

3、1 , i2分别从两个线圈对应的端子流入时分别从两个线圈对应的端子流入时, , 磁通相互加强磁通相互加强, , 则这两个端子称作为同名端。用则这两个端子称作为同名端。用 或或 * *表示表示n定义：定义：i1i2u21i1i2u21n同名端判断：同名端判断： 1、已知线圈绕向判断、已知线圈绕向判断1 12 2 (同名端的实验测定同名端的实验测定)i1122*R SV+0 , 0 22dtdiMudtdi当闭合开关当闭合开关S时，电压表读数应为正。时，电压表读数应为正。 当两组线圈装在黑盒里，只引出四个端线组，要确当两组线圈装在黑盒里，只引出四个端线组，要确定其同名端，就可以利用上面的结论来加以

4、判断。定其同名端，就可以利用上面的结论来加以判断。当断开当断开S时，如何判定？时，如何判定？2、未知线圈绕向判断、未知线圈绕向判断三、电路符号：三、电路符号：或：或：四、互感现象的利与弊：四、互感现象的利与弊：利利 信号转换、功率传递，如：变压器信号转换、功率传递，如：变压器弊弊 干扰干扰, 合理布置线圈相互位置减少互感作用。合理布置线圈相互位置减少互感作用。6-2 耦合电感电路的计算耦合电感电路的计算dtdiMdtdiLiRdtdiMdtdiLiRuuu221121注意：耦合电感的电压包括自感电压和互感电压注意：耦合电感的电压包括自感电压和互感电压等效电路等效电路一、串联一、串联dtdiML

5、LiRRu）（）（22121IMLLjRRU)2(2121)2()(2121MLLjRRUI)2(2121MLLjRRZeq求：求：Zeq=?Zeq顺接、反接顺接、反接二、并联二、并联22212111)()(ILjRIMjUIMjILjRU同侧并联同侧并联异侧并联异侧并联UZZZZZIMM22121UZZZZZIMM22112，UZZZZZZIIIMM22121212MjZLjRZLjRZM 222111，：令Zeq求：求：Zeq=?UIZIZUIZIZMM221211MMeqZZZZZZZ221221互互感感阻阻抗抗三、互感消去法三、互感消去法21113 jjIMILU12223 jjIMI

6、LU j)(jIMIMLU1113 j)(jIMIMLU222321 III2 jj IMIL111 jj IMIL22例：图示为含有互感的正弦稳态电路，知：例：图示为含有互感的正弦稳态电路，知： M M0.5H0.5H，RL=1RL=1， L1=L2=1.5HL1=L2=1.5H，求，求RLRL吸收的平均功率吸收的平均功率P =P =？。？。V,452cos(2)(S） ttu,0222)21()21()21)(21(:S1 jjjjjjjUI则则1352)21212112IjjjjjI解解: :（解法二消除互感并画出相量模型（解法二消除互感并画出相量模型:S2121)2(3UIIjI jI

7、j0)2)(3)1(2112 IIjI jIj1I2I（解法一）（解法一） 1352 ,02:21II解解得得1W2222 LRIP2W1222 LRIP 21,1,321CMLL阻抗：作业：作业：10-3， 10-4 (d)， 10-5(b)、(c)，10-9，10-12，10-17*j L11 I2 Ij L2j M+S UR1R2Z=R+jXS j-)j( UIMILR2111 0)j(j2221 IZLRIM6-3 空芯变压器空芯变压器1 I+S UZ11222ZM)(原边等效电路原边等效电路112221121ZMZZUMI)(jS 2 I+oc UZ22112)(ZM副边等效电路副边

8、等效电路 22211S1)( ZMZUI1122221111),()(,ZUMjUXLjRRZLjRZSOCN1: 初级线圈原边线圈）初级线圈原边线圈）N2: 次级线圈副边线圈）次级线圈副边线圈）芯架：导磁或非导磁材料芯架：导磁或非导磁材料绕制变压器的磁心和铁心及线圈的骨架绕制变压器的磁心和铁心及线圈的骨架 几种实际的变压器结构几种实际的变压器结构6-4 理想变压器理想变压器一、理想变压器的条件一、理想变压器的条件,1 ,2121niinuu (无损、全耦合无损、全耦合(L1,L2,M)、n=N1/N2)nIInUU1 ,2121 nIInUU12121 , (a) 阻抗变换性质阻抗变换性质

9、1 I+1 Un2Z222IUn ZZnIUZeq211 Zn2 12211InUnIU 例：图示电路，求例：图示电路，求İ=?=?解：解： 回路电流方程：回路电流方程：联立求解，得：联立求解，得：1101002UI22144UII212UU2121IIAI45.43776. 40100) 812(42IjI İ İ1 İ2 本章要点：本章要点：一、基本概念：耦合、互感、耦合系数、同名端、一、基本概念：耦合、互感、耦合系数、同名端、空心变压器、理想变压器空心变压器、理想变压器二、电路计算：二、电路计算： 1 1、含互感元件电路分析计算：、含互感元件电路分析计算： （1 1直接法：直接法： 列方程时不要漏掉互感电压；列方程时不要漏掉互感电压； 注意同名端与互感电压的关系；注意同名端与互感电压的关系； （2 2去耦等效法：