第八章 耦合电感和理想变压器.pdf
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1、娄,用u T/s n二.iH itAH,一二八上Hl 一 H 5)nCh apter 8 Coupled Inductors and Ideal Transformer第八章耦合电感和理想变压器、耦合电感的伏安关系;、同名端的意义;三、根据同名端列写电路方程。教学要求:1、了解耦合电感的伏安关系和同名端的意义;2、了解耦合系数;3、正确列写电路方程;4、了解空芯变压器的根本方程,初、次级等效 电路;5、了解反射阻抗的性质;琳里握理芯变出器电路峋分析方法;第八章耦合电感和理想变压器T变压器第八章耦合电感和理想变压器有载调压变压器第八章耦合电感和理想变压器小变压器第八章耦合电感和理想变压器电流互感
2、器牵引电磁铁整流器第八章耦合电感和理想变压器飞8-1耦合电感的伏安关系,8-1耦合电感的伏安关系d t+u8-1耦合电感的伏安关系11在线圈1(匝数N1)产生磁链:11=N111自感磁链21在线圈2(匝数N2)产生磁链:21=N2(D21 互感磁链当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时,白11、021与il成正比。l l=AhlT21=M2hlM2l=4=芈松1为自感系数,修(self-inductance coefficient)詈 为线圈1对线圈2的互感系数,单位亨(H)1(mutual inductance coefficient)8-1耦合电感的伏安关系-一、乎i的关系I王俄迪122在线圈
3、2(匝数N2)产生磁链12在线圈1(匝数N1)产生磁链22-N2 22+22二A2i2P12=N1 12 12=M12i2当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时,白22、京12与i2成正比。自强系娄攵,为线圈2对线圈1的互感系数,单位8-1耦合电感的伏安关系8-1耦合电感的伏安关系W.互感的性质 从能量角度可以证明,对于线性电感M12=M21=M互感系数M只与两个线圈的几何尺寸、匝数、相互位置 和周围的介质磁导率有关,如其他条件不变时,有MxNl N2(LocN2)8-1耦合电感的伏安关系/i.耦合系数(couplingcoefficient)k:k表示两个线圈磁耦合的严密程度。全耦合:F si=
4、Fs2=0 即=1 全耦合 kJ-1紧耦合.松耦合F11=F21,F22=F12 夕N?222铁芯变压器空芯变压器/.k 普通情况存在漏磁 即Fll F21,F22 F12 kOl o8-1耦合电感的伏安关系互感电压变化il-变化 1-变化/生自感电压/上互感电压科生右手 右手 一致参考万向 H-32-e21-“218-1耦合电感的伏安关系-一、乎i的关系自感磁链 l l=Ahl+22=A2+Jl 互感磁链 21=M21u 中 12=M12i2%、电流与电压的关系-互感当iL ulL u21方向与符合右手螺旋时,根据电磁感 应定律和楞次定律:8-1耦合电感的伏安关系八电流与电压的关系dWJ d
5、t dtdt dl8-1耦合电感的伏安关系UL 列写各线圈电流与电压的关系(VCR)o9i 2?218-1耦合电感的伏安关系三、同名端(dots)具有互感的线圈两端的电压包含自感电压和互感电 压。表达式的符号与参考方向和线圈绕向有关。对自感电压,当u,i取关联参考方向,U、i与,符合右螺旋定那么,其表达式为;7上式阐明,对于自感电压由于电压电流为同一线圈上的,只需参考方向确定了,其数学描画便可容易地写出,可 不用思索线圈绕向。对线性电感,用i描画其特性,当 u,i取关联方向时,符号为正;当u,i为非关联方向时,符 号为负。8-1耦合电感的伏安关系,对互感电压,因产生该电压的的电流在另一线圈上,
6、因此,要确定其符号,就必需知道两个线圈的绕向。这在 电路分析中显得很不方便。引入同名端可以处理这个问题。1.同名端:当两个电流分别从两个线圈的对应端子流 入,其所产生的磁场相互加强时,那么这两个对第 的相互绕法关系。J8-1耦合电感的伏安关系参考极性+ul l-+27 -u31+w31 二 M.H.d/当-0时,实践极性+ul l-+u21-u31+当名 o时,d/自感电压与互感电压实践极性一样的一端为同名端。8-1耦合电感的伏安关系2.确定同名端的方法:(1)当两个线圈中电流同时由同名端流入(或流出)时,两 个电流产生的磁场相互加强。例2、113留意:线圈的同名端必需两两确定。8-1耦合电感
7、的伏安关系当仁0时,自感电压与互感电压实践极性一样的/d/一端为同名端。至您实践中是如何判别耦合电感的同名端的呢?示 提M-直流电压源耦合电感直流电压表2uz 0电压表正向指小,a与c为同名端、电压表反向指示,a与d为同名端8-1耦合电感的伏安关系山同名端及u,i参考方向确定互感线圈的自 性方程有了同名端,以后表示两个线圈相互作用,就不再思 索实践绕向,而只画出同名端及参考方向即可。(参考 前图,标出同名端得到下面结论)。Oilu21+7同一线圈ul与il,112与i2关联,那么自感电压以为正号假设电流从同名端流入其中一个电感,那么由它所产 生的互感电压的正极接近另外一个电感的同名端。假设 r
8、i 8-1耦合电感的伏安关系8-1耦合电感的伏安关系8-1耦合电感的伏安关系8-1耦合电感的伏安关系(1)一个线圈可以不止和一个线圈有磁耦合关系;有三个线圈,相互两两之间都有磁耦合,每对耦 合线圈的同名端必需用不同的符号来标志。(2)互感电压的符号有两重含义。同名端;参考方向;互感景象的利与弊:利用变压器:信号、功率传送,防止干扰 抑制:合理布置线圈相互位置减少互感作用。8-1耦合电感的伏安关系:8.2含耦合电感元件电路的分析一、耦合电感的串联和并联;二、T形耦合电感的去耦等效电路三、空心变压器的分析。教学要求:1、了解耦合电感的串联和并联2、了解耦合电感的去耦等效电路;3、了解空芯变压器的根
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