含有耦合电感的电路(龙）课件.pptVIP

一次回路阻抗 引入（反映）阻抗 ：二次回路阻抗通过互感反映到一次侧的等效阻抗。 可得变压器一次侧等效电路： 引入阻抗上的复功率即二次回路的复功率。 二次侧等效电路： 注意：若同名端的位置或各电压电流参考方向改变，方程及各表达式中的符号也要改变。 例 已知 US=20 V , 原边等效电路的引入阻抗 Zl=10–j10?. 求: ZX 并求负载获得的有功功率. 此时负载获得的功率： 实际是最佳匹配： * * j10? j10? j2 + – 10? ZX + – 10+j10? Zf=10–j10? * * j? L1 j? L2 j? M + – + – 全耦合变压器 可推导出全耦合变压器的电压、电流关系： 例 Lab=5H Lab=6H 解 下 页 上 页 M=3H 6H 2H 0.5H 4H a b 9H 7H -3H 2H 0.5H a b M=4H 6H 2H 3H 5H a b M=1H 4H 3H 2H 1H a b 3H 返 回 例 图示互感电路已处于稳态，t = 0 时开关打开，求t 0+时开路电压u2(t)。 下 页 上 页 * * 0.2H 0.4H M=0.1H + – 10? 40V u2 + － 10? 5? 10? 解 副边开路，对原边回路无影响，开路电压u2(t)中只有互感电压。先应用三要素法求电流i(t). i 返 回 下 页 上 页 * * 0.2H 0.4H M=0.1H 10? u2 + － 10? 返 回 * * 0.2H 0.4H M=0.1H + – 10? 40V u2 + － 10? 5? 10? L1=3.6H , L2=0.06H , M=0.465H , R1=20W , R2=0.08W , RL=42W , w =314rad/s, 应用原边等效电路 例2 解 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 RL + – Z11 下 页 上 页 + – Z11 返 回 注意符号 10. 5 理想变压器 理想变压器是从实际变压器抽象得到理想化的模型。实际变压器满足以下3个条件时可抽象为理想变压器： 1、线圈和磁芯均是无损耗的 2、各线圈无漏磁，即线圈间是全耦合的； 3、磁芯的磁导率为无穷大。 一、元件特性 实际变压器模型 （1） 由条件1得： 由条件2得： 方程可化简为： 此外，由于全耦合时， ， 于是 将上方两个方程相除，整理可得： 两式分别提取公因式 或 由二次侧回路可得： 将上式代入上方程式，得 理想变压器条件3：磁芯的磁导率为无穷大，可得 则可得 * * 第十章 含有耦合电感的电路 10. 1 互感 10. 2 含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、 自感和自感电压 线性电感 i u F11 二 . 互感和互感电压 1 . 互感： i1，N1? Y11= N1F11 L1=Y11/i1 F21在与线圈 N2 相交链产生互感磁通链 Y21= N2F21 i1 总磁通 (自感磁通） 漏磁通 耦合磁通 （主磁通） F11 = F21 + Fs1 Fs1 F21 N1 N2 为线圈2对1的互感 L2=Y22 / i2 定义： 为线圈1对2的互感系数，单位 亨 (H) i2，N2?Ф22 Fs2 Ф12 双下标的含义？ 2. 互感的性质 ① 对于线性电感 M12=M21=M ② 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 M ? N1N2 （L ? N2） K 1 全耦合: F s1 =Fs2=0 即 F11= F21 ，F22 =F12 K = 1 3、耦合系数 当线圈本身结构不变时，其他影响互感的因素可以用耦合系数来描述。它反映两个线圈磁耦合的紧密程度。 （漏磁通的存在） 紧耦合、疏耦合 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 (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。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。 4. 互感电压 产生互感电压 产生自感电压 变化 i1 变化 ? 1 1 变化 ? 2