第7部分 互感耦合電路.ppt

1、7.1相互電感耦合的概念，7.4相互電感應(yīng)用案例，7.2同名，7.3相互電感線圈連接，并行，教育內(nèi)容相互電感，耦合系數(shù)，同名概念。相互感應(yīng)電壓與電流的關(guān)系。相互感應(yīng)線圈的連接，并行連接時(shí)計(jì)算等效電感，消除相互感應(yīng)等。鐵芯變壓器。培訓(xùn)要求1。深刻理解互感的概念，理解互感現(xiàn)象和結(jié)合系數(shù)的意義。確定相互電感線圈的相同名稱。熟練掌握相互電感電壓和電流關(guān)系?；ル姼芯€圈串，并行等效電感計(jì)算。4.建立反射阻抗概念。教育優(yōu)先和困難優(yōu)先：確定同名結(jié)尾。相互感應(yīng)電壓與電流的關(guān)系?；ル姼须娐返刃щ姼杏?jì)算。困難：相互電感電路分析。7-1磁路的基本概念，7.1.1磁路的基本物理量，7.1.3交流電核心線圈，7.1.2磁

2、路的歐姆定律，傳記設(shè)備的一般磁路和磁芯線圈，芯，7.1；均勻磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)點(diǎn)的B大小，方向相同。單位：T(特斯拉)，方向：與電流的關(guān)系由右螺旋法則確定。(牙齒點(diǎn)的磁場(chǎng)長(zhǎng)度為1米，作用于電流為1安培的導(dǎo)體上的力)，2。磁通量F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積。4 .磁場(chǎng)強(qiáng)度H定義：H=B/，3。磁導(dǎo)率，相對(duì)磁導(dǎo)率r=/0鐵磁材料r=102 105，單位A/m (a/m)，鐵磁材料廣泛用于變壓器，馬達(dá)，真空磁導(dǎo)率0=410 7 H/m(英寸/米)，以及磁通量F等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B乘以垂直于磁場(chǎng)方向的面積S。7.1.2磁路的歐姆定律、磁通勢(shì)：F=NI單位a(渡邊杏)、磁磁阻：?jiǎn)挝籋-1(每英寸

3、)、磁路歐姆定律：鐵芯磁路、磁路和電路角物理量對(duì)應(yīng)(非常數(shù))、F加外電壓是由于電動(dòng)勢(shì)和磁通量的關(guān)系，KVL: U=IR E、U E、R和E較小，U E=4.44 f Nm，在電源頻率和線圈數(shù)恒定的情況下，除非電壓U保持不變，否則磁通量M牙齒必須保持不變。鐵芯線圈的功率損耗=，銅損耗，鐵損，線圈電線電阻損耗，銅損耗：鐵損耗：(鐵芯發(fā)生的感應(yīng)電流引起的損耗)，磁損耗(鐵芯反復(fù)磁化時(shí)消耗的電力)，旋渦損耗，為了減少鐵芯損耗，1。相互電感耦合：兩個(gè)線圈的磁場(chǎng)相互作用時(shí)，兩個(gè)線圈稱為磁耦合或相互感應(yīng)。7.1相互電感耦合的概念，1，相互電感耦合，圖7.1兩個(gè)線圈的相互電感，2?；ル姼鞋F(xiàn)象：在匝數(shù)為N1的線

4、圈附近放置另一個(gè)匝數(shù)為N2的線圈，如果N1線圈中的電流發(fā)生變化，則可以在N2線圈中生成柔道電壓。說(shuō)明：互電感現(xiàn)象在傳記工程學(xué)科、電子工程學(xué)、通信工程和測(cè)量設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。例如，電力變壓器(用于輸配)、電流變壓器(用于測(cè)量)、電壓變壓器、收音機(jī)、電視機(jī)中的主振動(dòng)線圈等是根據(jù)相互電感原理制作的。另一方面，相互感覺(jué)也會(huì)對(duì)特定設(shè)備的工作產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，電話的混合音干擾是由遠(yuǎn)距離并行電線之間的相互感覺(jué)引起的。2，互電感M和耦合系數(shù)K，非磁性介質(zhì)中磁通和電流大小比例，磁通和電流的參考方向與右手螺旋規(guī)則匹配時(shí)，格式21=M21i1或12=M12i2的比例常數(shù)M21是線圈I到線圈II的互電感系數(shù)。M1

5、2是線圈II的線圈I的互電感系數(shù)，互電感系數(shù)稱為互感應(yīng)。如果只有M12=M21、I、II管接頭，則可以省略下標(biāo)。也就是說(shuō)，M=M12=M21相互感應(yīng)M的單位是亨利，符號(hào)用H表示。如果磁性介質(zhì)是鄭智薰鐵磁材料，則m是常數(shù)。1 .互電感系數(shù)m，注：互電感m與兩個(gè)線圈的幾何尺寸、匝數(shù)和相對(duì)位置相關(guān)。2 .管接頭系數(shù)K指示兩個(gè)線圈的磁管接頭有多緊密。耦合系數(shù)與K的大小和線圈結(jié)構(gòu)、兩個(gè)線圈的相互位置以及周圍磁介質(zhì)的特性有關(guān)。圖7.2相互感應(yīng)線圈的耦合系數(shù)和相互位置之間的關(guān)系(例如，強(qiáng)耦合、弱耦合、圖：線圈的電流i1牙齒發(fā)生變化時(shí))。在線圈中變化的相互感應(yīng)磁通量21，21的變化在線圈中產(chǎn)生相互感應(yīng)電壓uM

6、2。如果選擇電流i1的參考方向，并且uM2的參考方向和21的參考方向都遵循右螺旋規(guī)則，則相互感應(yīng)線圈的電壓和電流，3 .與互感電壓類似，線圈的電流I2發(fā)生變化時(shí)，線圈也會(huì)產(chǎn)生互感電壓uM1牙齒。I2和12、12和uM1的參考方向均符合右螺旋規(guī)則時(shí)，相互感應(yīng)線圈的電壓和電流、正弦交流電路、相互感應(yīng)電壓和電流的數(shù)量關(guān)系為相互感應(yīng)電抗XM=M、單位歐姆()、uM2=Mi1 UM1=MI2、相互感應(yīng)電壓的大小關(guān)系、例如，圖7.4相互感應(yīng)線圈的同名和相互感應(yīng)電路符號(hào)，2。同名結(jié)束的判定，示例7.1電路圖，判斷同名結(jié)束。例7.1問(wèn)題，判定實(shí)驗(yàn)方法：不知道每個(gè)線圈的方向。DC判別法，2 AC判別法，如果U2

7、4大約是U12和U34的差，則1，3是同名結(jié)尾。如果U24大致等于U12和U34的和，則1，3是李明丹。閉合S瞬間，電流流入一段。如果電壓表指針為正，則3是高電位端。因此，1，3是同名的結(jié)尾。如果電壓表指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，則4是高電位端，即1，4段是同名端。7.3互感應(yīng)線圈連接，并行，1，互感應(yīng)線圈連接，(a)互感應(yīng)線圈的正向連接。(李明端連接)Ls=L1 L2 2M，(b)相互感應(yīng)線圈的反向連接。(同名端連接)Lf=L1 L2-2M，圖(B)，互感應(yīng)線圈串聯(lián)連接時(shí)等效電感增加反向連接時(shí)等效電感減少如果電源電壓不變，則正向連接，電流減少反向連接，電流增加。反向連接起著電感弱化的作用。因?yàn)橄嗷ジ袘?yīng)磁通

8、量磁屬的一部分(L1L2)為2M，即Lf0，所以整個(gè)電路還是感性的。示例7.2被稱為電路L1=1H、L2=2H、M=0.5H、R1=R2=1k、uS=100 sin628t V，如圖所示。嘗試電流I。方法1:由于兩個(gè)線圈是反向連接，因此XM=(L1L2-2M)=628(12-20.5)=1256，例如7.3電路圖。Uab=1000，R1=R2=3k，L1=L2=4 k，M=2k。找到光盤兩端的開(kāi)放電壓Ucd。如果光盤兩端打開(kāi)，則線圈2沒(méi)有電流，因此線圈1沒(méi)有相互感應(yīng)電壓。因此，線圈2在電流線圈2中沒(méi)有自感應(yīng)電壓。線圈1在電流線圈2上具有互電感電壓。考慮同名端，CD兩端的電壓，2，相互感應(yīng)線圈并

9、行，同側(cè)并行：同名端同側(cè)，同側(cè)并行等效電感，相互電感去除后的等效電路，雙側(cè)并行：同名端異側(cè)，雙側(cè)并行等效電感，相互感應(yīng)去除后的等效，包含相互感應(yīng)，示例，3，T-型等效電路，示例7.4圖，S打開(kāi)時(shí)兩個(gè)相互感應(yīng)線圈是正向連接，因此，復(fù)合阻抗輸入，S關(guān)閉時(shí)使用相互感應(yīng)刪除方法進(jìn)行電路輸入解調(diào)阻抗，示例7.4圖標(biāo)相互感應(yīng)電路，4，互電感測(cè)量，等效電感方法，各自，計(jì)算等效電感，2 .通過(guò)開(kāi)路電壓法、電路測(cè)量、在一個(gè)線圈兩端添加工頻正弦電壓、電流測(cè)量I1、其他線圈可以通過(guò)斷路測(cè)量、斷路U20測(cè)量、表達(dá)式計(jì)算獲得互電感系數(shù)。開(kāi)路電壓測(cè)量互電感M，7.4互電感應(yīng)用案例，1，中空變壓器，中空變壓器等效電路圖，中

10、空變壓器電路分析首先，中空變壓器初級(jí)側(cè)等效電路，從電源側(cè)可以看到輸入阻抗表示的反射阻抗是熱初級(jí)電路的KVL方程，(3)無(wú)損，即纏繞金屬線沒(méi)有電阻，鐵芯材料的磁導(dǎo)率是無(wú)限的。(a) (b)理想變壓器的電路模型，分析，理想變壓器的電壓轉(zhuǎn)換，電流轉(zhuǎn)換和阻抗轉(zhuǎn)換關(guān)系：示例7.5無(wú)線電的輸出電路的最佳負(fù)荷為1024(即Rin=1024)，揚(yáng)聲器的電阻r Rin=1024，必須指出的是，理想變壓器不消耗能源，也不儲(chǔ)存能源，只是傳遞能源。摘要、1。相互電感現(xiàn)象或磁耦合反映線圈磁通相互作用的情況。2.相互電感M取決于兩個(gè)線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對(duì)位置和磁介質(zhì)。耦合系數(shù)k表示兩個(gè)線圈的磁耦合的魯棒性。4.同名端，即同極性端，對(duì)耦合電路分析非常重要。同名的結(jié)尾與兩個(gè)線圈周圍的方向和相對(duì)位置有