具有耦合电感的电路课件.ppt

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1、,第十章 具有耦合电感的电路,10-1 互感10-2 具有耦合电感电路的计算10-3 耦合电感的功率10-4 变压器原理10-5 理想变压器,10-1 互感,一、单个电感 1、电磁过程 说明:若为线性流介质,第十章 具有耦合电感的电路,右手定则,2、VAR说明:,10-1 互感,法拉第电磁感应定律,一、单个电感,二、耦合电感,1、磁通分析,当线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magnetic flux)11，产生的自感磁通链为11，同时，有部分磁通穿过临近线圈2，产生互感磁通链为21。,i1 称为施感电流,11=N1 11,21=N2 21,10-1 互感,10-1 互感,当线圈2中

2、通入电流i2时，在线圈2中产生磁通22，产生的自感磁通链为22，同时，有部分磁通穿过临近线圈1，产生互感磁通链为12。每个耦合线圈中的磁通链等于自感磁通链和互感磁通链的代数和。即：,1=11+122=22+21,说明:自磁通:由本身电流在本身线圈中产生的磁通 互磁通:由电流在临近线圈中产生的磁通,10-1 互感,2=21+22=M i1+L2 i2,线性磁介质,1=1112=L1 i1 M i2,当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，11、21与i1成正比，12、22与i2成正比。即：,11=L1 i1，21=M21 i1，22=L2 i2，12=M12 i2,M21=M12=M M 恒大于零,

3、10-1 互感,2、耦合电感VAR,说明:,10-1 互感,为自感电压，是由本身电流产生的电压,u1、i1和u2、i2 方向为关联参考方向,为互感电压，是由另一线圈产生的电压,自磁通与互磁通方向相同为“+”,自磁通与互磁通方向相反为“-”,3、同名端 同名端是耦合电感不同线圈中这样两个端,若电流从同名端流入指向另一端,则此电流在另一线圈中产生的互感电压也从同名端指向另一端。说明：,同名端标号：“”或“*”,1=L1 i1 M i22=M i1+L2 i2,10-1 互感,耦合系数：线圈磁耦合的紧密程度(当K=1时,全耦合;K1,松耦合;K=0,无耦合)根据线圈绕向判别同名端 原则：当两个线圈中

4、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增强。,10-1 互感,10-1 互感,例 图示电路，i1=10A，i2=5cos(10t)，L1=2H，L2=3H，M=1H，求两耦合线圈的磁通链。,11=L1 i1=20Wb,22=L2 i2=15cos(10t)Wb,21=M i1=10Wb,12=M i2=5cos(10t)Wb,1=L1 i1+M i2=20+5cos(10t)Wb2=M i1+L2 i2=10+15cos(10t)Wb,10-1 互感,例 图示电路，i1=10A，i2=5cos(10t)，L1=2H，L2=3H，M=1H，求两耦合线圈的端电压u1 和u2。,三

5、、耦合电压的VAR及其等效电路1、,10-1 互感,2、,10-1 互感,3、,10-1 互感,4、,10-1 互感,10-2 具有耦合电感电路的计算,一、方法一:采用耦合电感等效电路分析1、分析电感串联（1）串联顺接:消去互感,第十章 具有耦合电感电路分析,利用相量法分析：在正弦激励下,10-2 具有耦合电感电路的计算,(2)串联反接:去耦,互感不大于两个自感的算术平均值,10-2 具有耦合电感电路的计算,2、并联电路分析：利用去耦等效电路(1)同侧并联：,Lc=MLa=L1 MLb=L2 M,10-2 具有耦合电感电路的计算,10-4 变压器原理,一、空心变压器(原、副边绕在非铁磁性材料上

6、)说明:原边(初级线圈)：副边(次级线圈)：输入端接电源，输出端接负载,第十章 具有耦合电感电路分析,二、空心变压器电路分析1、利用回路法分析 解方程:,Z11=R1+j L1，Z22=(R2+R)+j(L2+X),副边对原边的引入阻抗,通过互感反映到原边的阻抗,10-4 变压器原理,(2)副边等效电路 说明:,原边对副边的引入阻抗,10-4 变压器原理,10-5 理想变压器,一、理想变压器VAR,第十章 具有耦合电感电路分析,理想变压器的元件特性,匝数比,说明:,10-5 理想变压器,二、理想变压器等效电路,10-5 理想变压器,三、理想变压器的性质 1、无损耗:2、变压:3、变流:4、变阻抗:,10-5 理想变压器,