文档介绍: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:
N1
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:
N1
L2
N2
i1
i2
N2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k
N1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:
N1
L2
N2
i1
i2
+
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
N1
L2
N2
i1
i2
+
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
_
L2
L1
+
+
_
M
u1
i1
i2
u2
受控源表示互感电压的作用
+
L2
L1
_
_
+
M
u1
i1
i2
u2
+
L2
L1
_
_
+
u1
i1
i2
u2
.
.
_
_
+
+
4-39
4-40例1、2
_
L2
L1
+
+
_
M
u1
i1
i2
u2
_
Lc
La
+
+
_
u1
i1
i2
u2
Lb
La+Lc=L1
Lb+Lc=L2
Lc=M
La=L1-M
Lb=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+M
Lc= –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:
M
L1-M
L2-M
板书非同名端图
L2
L1
M
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
_
L2
L1
+
+
_
M
u1
i1
i2
u2
_
+
+
_
端口伏安关系:
本节作业:
4-41
4-42
4-43(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