Chp耦合电感和理想变压器课件

1、8.1 耦合电感元件一、耦合电感（元件）磁耦合（互感现象）耦合电感（元件）二、耦合电感的磁链规定磁链的方向与线圈中电流的方向满足右手螺旋定则自感磁链互感磁链总磁链第1页，共40页。一、耦合电感（元件）二、耦合电感的磁链自感磁链互感磁链总磁链自感磁链：互感磁链：互感（系数）单位：H各线圈总的磁链：同向耦合“+”（相互增强）反向耦合“”（相互削弱）第2页，共40页。三、同名端与异名端同向耦合时的一对电流的入端称为耦合电感的同名端反向耦合时的一对电流的入端称为耦合电感的异名端耦合电感的电路符号耦合系数k 练习与思考 P216 81第3页，共40页。四、耦合电感元件的VCR自感电压：互感电压：可见：

2、耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠加的结果。写出VCR第4页，共40页。四、耦合电感元件的VCR写出VCR 耦合电感的电压是自感电压和互感电压叠加的结果。第5页，共40页。四、耦合电感元件的VCR如何确定耦合电感的自感电压和互感电压前的符号？自感电压的符号取决于端口u、i的参考方向关系：关 联取“”非关联取“”互感电压的符号取决于两个端口的电流参考方向对同名端的关系从同名端进（出）与自感电压同号从异名端进（出）与自感电压异号第6页，共40页。例1、写出各耦合电感的伏安特性关系式。（教材P216 82）第7页，共40页。四、耦合电感元件的VCR正弦稳态情况下的VCR互感抗耦合电感的相量模型第8

3、页，共40页。例2. 正弦稳态电路如图所示，已知L15mH，L23mH， M1mH， ，求u2(t) 。（教材P216 83）第9页，共40页。8.2 含有耦合电感电路的计算要点1）耦合电感的电压包含自感电压和互感电压两部分2）必要时可画出耦合电感的去耦等效电路一、基本分析方法例. 求电流i1。已知第10页，共40页。二、去耦等效电路1、串联耦合电感的等效电路第11页，共40页。二、去耦等效电路1、串联耦合电感的等效电路2、三支路共一结点，其中两支路存在耦合电感的等效电路（T型）第12页，共40页。例1. 求图示串联电路的谐振角频率 。（教材P217 812）第13页，共40页。例2. 求各二

4、端电路的最简形式等效电路(1)(2)第14页，共40页。思路：找到端口u、i的关系等效电感（法二）(2)第15页，共40页。例3. 求图示二端电路的戴维南等效电路 。（教材P217 87）第16页，共40页。三、空芯变压器变压器结构示意图原边（初级）副边（次级）一次侧二次侧 结构第17页，共40页。空芯变压器电路模型回路方程简写为（初级）（次级）记：（原边阻抗）（副边阻抗）（互阻抗）解方程，得：原边等效电路反映（引入）阻抗分析方法第18页，共40页。原边等效电路构造副边等效电路第19页，共40页。例1. 求电流i1、i2。已知解：原边等效电路如图（a）所示图(a) 原边等效电路其中：由图（a）

5、，得对副边回路列KVL方程所以第20页，共40页。例2. 求二端电路的最简形式等效电路反映阻抗第21页，共40页。8.3 理想变压器实际变压器若满足若干理想化条件，则演化为理想变压器1）k1（全耦合）穿过单匝线圈的磁通为得电压比方程（u1、u2的正极性端为同名端）2）无损耗得电流比方程（i1、i2从同名端流入）原边（初级）一次侧副边（次级）二次侧第22页，共40页。一、理想变压器的电压电流方程电路符号变比电压方程电流方程讨论：电压、电流参考方向、同名端对电压、电流方程的影响（a）（b）第23页，共40页。如何确定理想变压器的电压方程、电流方程？一、理想变压器的电压电流方程电压与匝数成正比；电流

6、与匝数成反比。电压方程中何时有负号？电压正极性端为同名端无负号异名端有负号电流方程中何时有负号？电流入端为同名端有负号异名端无负号第24页，共40页。二、含理想变压器电路的分析例1. 求u2。已知解：代入数据解得解:(法二)构造原边等效电路如图（a）所示图（a）（教材P219 824）第25页，共40页。理想变压器的阻抗变换性质讨论：ZL分别是R、L、C元件理想变压器除可以变换电压、电流之外，还能进行阻抗变换！理想变压器阻抗变换结论与电压、电流的参考方向及同名端无关！第26页，共40页。图（b）二、含理想变压器电路的分析例1. 求u2。已知解：（法三）移除R2得图（b）可得副边等效电路如图（c

7、）图（c）第27页，共40页。例2.求电路中的阻抗Z。已知电流表读数10A，U10V端口等效阻抗必有端口处于谐振状态（教材P219 826）第28页，共40页。例3.求变比n。已知电路的输入电阻Rab0.25与n有关或求得第29页，共40页。第30页，共40页。本章小结1、基本概念互感、同（反）向耦合、同（异)名端、变比2、耦合电感的VCR关键是自感电压、互感电压前的符号4、理想变压器的方程电压比方程电压的正极性端为一对同名端，无负号电流比方程电流的入端为一对同名端，有负号阻抗变换3、耦合电感的几种去耦等效变换正串、反串、T型（异名端相连）、T型（同名端相连）第31页，共40页。（教材P217 88(a)）第32页，共40页。（教材P217 89(a)）反映阻抗第33页，共40页。（教材P217 811）第34页，共40页。（教材P218 814）第35页，共40页。（教材P218 815）第36页，共40页。（教材P218 815）第37页，共40页。或第3