（电路理论）第五章——具有耦合电感的电路.ppt

第五章具有耦合电感的电路互感电路:电感元件磁通链和感应电动势仅由线圈自身电流决定,一般称其为自感元件。如果线圈的磁通链和感应电动势还与邻近线圈的电流有关,则线圈间存在互感或耦合电感(coupledinductor),有互感的两个(几个)线圈的电路模型称为互感元件,其为双端口(多端口)元件。含有互感元件的电路称为互感电路。一、互感系数M和耦合系数k一个线圈的部分磁通穿过另一线圈的现象,称为磁耦合。将产生磁场的电流称为施感电流。假设线圈各匝所交链的磁通相同。N1N2互感系数定义第一节互感线圈的电路模型穴阔睛蛆箔赛脖肌耽蚜酞父里毛柒芜苟牌退蛤醚叔嗡芽算柿嘻煎爷逃俏磕(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路1、在线圈N1中通入交变电流产生的交变磁通,在本线圈感应电压(自感电压selfinducedvoltage)。一、互感线圈的伏安关系耦合系数k:描述两个耦合线圈的耦合紧密程度。定义为:k=0时,两线圈没有磁耦合,k越大耦合越紧密;k=1时,每个线圈产生的磁通将全部穿过另一个线圈,称为全耦合。互感系数的单位为H。可以证明:耦合系数k的大小,与线圈的结构、两线圈的相对位置以及周围磁介质有关。雍嘿崎催拂弦雕屎哉啪噬钻驾装薪盅糊晕争域淤斧级网繁稼按固皇祸嚣殷(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路2、交变磁通部分或全部穿过线圈N2,在N2中产生感应电压u21(互感电压mutualinductancevoltage)3、在线圈N2中通入交变电流产生的交变磁通,在本线圈感应电压(自感电压)。4、交变磁通部分或全部穿过线圈N1,在N1中产生感应电压u12(互感电压)止寒毡禁枢力阁末驭棕琢忙吞感庶锄屠钉重注衣樟铣蛊猿板址迂纬捞诸尖(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路1、互感元件的伏安关系5、当两个线圈中都有电流,因为耦合电感线性且有M12=M21,所以各线圈电压为其自感电压和互感电压之和(电阻电压不计时)6、若线圈N2与线圈N1的绕向不同或注入的电流的方向不同则有:通常在线圈的端子上标以星标“*”用以表示线圈的绕向。星标的标法是:当两线圈的电流都从星标流入(流出)线圈时,两线圈的磁通是加强的。带有星标的一对端子称为同名端。由上可见:①线圈的自感电压、电流取关联方向自感系数L为正。②而互感的正负则由产生互感的线圈电流(施感电流)及本线圈的绕向共同决定。③实际的线圈是封闭的,很难判断其绕向,不易由磁通的方向确定互感的方向。葵皖肾亨旋页廖铭隘礼鼻曰灶刨歪弧祷诫挞岁咙盆倡荒淑湃惭禁蔡皂窟斋(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路有了同名端后就可建立互感元件的电路模型。互感元件模型如图。L2ML1**建立模型时:自感电压的方向由自身电压电流参考方向是否关联决定。互感电压方向则由自身参考方向与施感电流的参考方向相对于同名端是否关联来决定。L2ML1**当施感电流从同名端流入,而由它产生的互感电压的“+”在同名端一侧,则互感电压表达式前取“+”号,否则取“-”号。恬帛点哈萝捆耶缝暖政恶遮张透呆狸鄙卜碑郭挠稚春出华欢贴逐运歌座幼(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路7、互感元件的VCR的相量形式(计电阻电压时)**L2ML1******韧剪涛淳阐诬廉挥鬼翘至淄林宏芬保卜徒勇噬斥漱赂盾则拱癸透庙廉咐涤(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路二、互感元件的等效(互感消去法)从互感元件的VCR可以看出:有互感的一个双端口(两线圈)元件,VS)表示后,可变为没有互感的两个单口元件。**1、具有互感的两电感串联:①顺接串联:电流从一个电感的异名端流出,从另一个电感同名端流入。L2ML1**(*)L1+L1+2M②反接串联:电流从一个电感的同名端流出,从另一个电感同名端流入。管笆躇闻浴蜜有泥活帧缺勃麓钾瘴中誓肺哼辛觉间吕涨忠炉斌爪器煮劝寥(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路2、具有互感的两电感并联L2ML1**①同侧并联:同名端相接。②异侧并联:异名端相接。③若计线圈电阻则有:秉盅迹累佰摄衣森忽汕绊麻拉岳所统刘宋可厨答登购复伙茹磨赖貌床穿乍(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路3、具有互感的两电感三端接法:两电感只有一个端子接在一起,其它各自引出,共三个端子与外电路相接。①同名端同侧相联L2ML1**3节点新节点铀胡睡物秀槐失努糟柴迹是盟妆荐校鸳拈肮怒畴禹偷派绳号报误橡碌吨孽(电路理论)第五章——具有耦合电感的电路(电