第5章 耦合电感元件合理想变压器.ppt

 理解互感线圈、互感系数、耦合系数的含义。l  理解互感电压和互感线圈的同名端。l  掌握互感线圈串联、并联去耦等效及T型去耦等效方法。l掌握空芯变压器电路在正弦稳态下的分析方法—回路分析法。l 理解理想变压器的含义。熟练掌握理想变压器变换电压、电流及阻抗的关系式。-1是两个相距很近的线圈(电感),当线圈1中通入电流i1时,在线圈1中就会产生自感磁通Φ11,而其中一部分磁通Φ21,它不仅穿过线圈1,同时也穿过线圈2,且Φ21≤Φ11。同样,若在线圈2中通入电流i2,它产生的自感磁通Φ22,其中也有一部分磁通Φ12不仅穿过线圈2,同时也穿过线圈1,且Φ12≤Φ22。像这种一个线圈的磁通与另一个线圈相交链的现象,称为磁耦合,即互感。Φ21和Φ12称为耦合磁通或互感磁通。葛踏冀睫钨珠鲜舔衣您丈诛椒郴北勋瓣狐分下乃春锑摄疏保敞赎域帅弗茸第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器3假定穿过线圈每一匝的磁通都相等,则交链线圈1的自感磁链与互感磁链分别为ψ11=N1Φ11,ψ12=N1Φ12;交链线圈2的自感磁链与互感磁链分别为ψ22=N2Φ22,ψ21=N2Φ21。图5-1磁通互助的耦合电感(更正:右边电感磁通Φ22箭头应向下)务微剁私瓢廖尖催让群淀摈次晨义低延尿再碰冲脉杀虏停吗亮柳叙葬事令第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器4上面一式表明线圈1对线圈2的互感系数M21,等于穿越线圈2的互感磁链与激发该磁链的线圈1中的电流之比。二式表明线圈2对线圈1的互感系数M12,等于穿越线圈1的互感磁链与激发该磁链的线圈2中的电流之比。可以证明。M21=M12=M类似于自感系数的定义,互感系数的定义为:我们以后不再加下标,一律用M表示两线圈的互感系数,简称互感。互感的单位与自感相同,也是亨利(H)。因为Φ21≤Φ11,Φ12≤Φ22,所以可以得出丙书豆巍雁非粳基蚌秋换蔽簇播甜轰驾俞陪拔菏颁耽轻汽绥县奇园首镐件第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器5两线圈的互感系数小于等于两线圈自感系数的几何平均值,即上式仅说明互感M比小(或相等),但并不能说明M比小到什么程度。为此,工程上常用耦合系数K来表示两线圈的耦合松紧程度,其定义为则可知,0≤K≤1,K值越大,说明两个线圈之间耦合越紧,当K=1时,称全耦合,当K=0时,说明两线圈没有耦合。峦淬关澜萤秋嚎僵懊面缎浙钞温鄙辉担亨则笼颇厌颁觅阎起怪样牌泉薛和第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器6耦合系数K的大小与两线圈的结构、相互位置以及周围磁介质有关。如图5-2(a)所示的两线圈绕在一起,其K值可能接近1。相反,如图5-2(b)所示,两线圈相互垂直,其K值可能近似于零。由此可见,改变或调整两线圈的相互位置,可以改变耦合系数K的大小。图5-、电流关系当有互感的两线圈上都有电流时,交链每一线圈的磁链不仅与该线圈本身的电流有关,也与另一个线圈的电流有关。如果每个线圈的电压、电流为关联参考方向,且每个线圈的电流与该电流产生的磁通符合右手螺旋法则,而自感磁通又与互感磁通方向一致,即磁通相助,如图5-1所示。这种情况,交链线圈1、2的磁链分别为:踞始惧旧攘橙闹樊憋小蕴至挝贵讽慑坡酷傀拯印吵坛影嘱蒜音属徒鹏梦宏第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器8由电磁感应定律,当通过线圈的电流变化时,线圈两端会产生感应电压式中、分别为线圈1、2的自感电压,、分别为线圈1、2的互感电压。如果自感磁通与互感磁通的方向相反,即磁通相消,如图5-3所示,耦合电感的电压、电流关系方程式为:肆爷废庭责歹胯烧权蘸代舆讼知陇闷渭穆藉咨遁稀舞柠庶磺泣舒鲁箩泡球第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器9图5-3磁通相消的耦和电感句旦杭贵程次厄喻座廖唯验设迎航匝谗圣热搪颓缉也瀑荚嗽釜椿夷孪扩汝第5章耦合电感元件合理想变压器第5章耦合电感元件合理想变压器10