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文档简介
能发生磁交链的相邻线圈称为互感耦合线圈,简称耦合电感。工作原理:二、耦合电感
磁耦合---载流线圈之间通过磁场相互联系的物理现象。N1中的总磁链:N1L2N2i1i2N2中的总磁链:线性条件下,互感:图中N1和N2中磁通相助:+u1-+u2-下页kN1自感磁链对N2互感磁链N2自感磁链对N1互感磁链耦合系数当k=1时,称为全耦合;当k≈1时,称为紧耦合;当k<<1时,称为松耦合。表示两个线圈耦合松紧程度的系数三、耦合电感的伏安关系N1中的磁链:N2中的磁链:磁通相助:自感电压互感电压N1中的磁链:N2中的磁链:磁通相消:N1L2N2i1i2+u1-+u2-自感电压互感电压u,i关联参考方向:需要通过线圈绕向判断磁通相助,麻烦,故引入同名端N1L2N2i1i2+u1-+u2-同名端定义:当电流从两线圈各自的某端子同时流入(或流出)时,若两线圈产生的磁通相助,就称这两个端子为互感线圈的同名端。同名端一般用“*”和“•”表示。只标出一对即可引入同名端后,互感元件的电路模型:端口电压u的表达式:(1)自感电压部分:本端口u、i参考方向:关联,自感电压“+”非关联,自感电压“-”(2)互感电压部分:
i从同名端流入,磁通相助,互感电压与自感电压符号相同
i从非同名端流入,磁通相消,互感电压与自感电压符号相反_L2L1++_Mu1i1i2u2受控源表示互感电压的作用+L2L1__
+Mu1i1i2u2+L2L1__
+u1i1i2u2..__
+
+4-394-40例1、2_L2L1++_Mu1i1i2u2_LcLa++_u1i1i2u2LbLa+Lc=L1Lb+Lc=L2Lc=MLa=L1-MLb=L2-M同名端连接
Lc=M非同名端板书La=L1+M非同名端连接
Lb=L2+MLc=–M四、去耦等效电路例3耦合电感并联:Leq非同名端并联:同名端并联:ML1-ML2-M板书非同名端图L2L1M在正弦交流电路中电压和电流可以用相量表示。(称为互感抗)五、互感电路的正弦稳态计算板书非同名端4-42例4,4-43例5_L2L1++_Mu1i1i2u2_++_端口伏安关系:本节作业:
4-414-424-43(b,c)本节重点:
耦合电感的伏安关系,同名端,去耦等效电路工作时空芯变压器初级接电源,次级接负载,电路模型如下:常用的互感耦合线圈均可以称为变压器,而变压器内部可以用铁芯和其它高导磁率的铁磁物质(其K1属于紧耦合)也可以是空芯(其耦合系数较小属于松耦合)。空芯变压器分析定义:如果相互耦合的两个线圈是绕在非铁磁性材料上的,称为空芯变压器。初级次级(1)如果初级线圈和电源有损耗电阻,我们把它统归于R1,有电抗元件也统归于L1和C1中。(2)如果次级线圈有损耗电阻统归于R1,有电抗元件也统归于L1和C1中。L2L1+_MR2R1列回路方程整理方程可得:次级回路阻抗之和初级回路阻抗之和+_MR2R1根据初级电流的表达式可以画出初级等效电路:定义:为反映阻抗,它反映了次级回路和负载对初级回路的影响。1、初级等效回路Z11—+Z1f2、次级等效回路定义:为初级回路在次级回路中的反映阻抗画出次级等效电路为:—Z2fZ22+利用次级等效电路可以很方便地计算出次级电流的值。思考:同名端的位置是否会影响初、次级回路?不会影响初级回路的结构,但是会影响次级回路中电压源的极性。例已知:求
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