大学电路 第7章(互感电路).ppt

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 4. 有互感电路的计算 在正弦稳态情况下，有互感的电路的计算仍应用前面介绍的相量分析方法。 注意互感线圈上的电压除自感电压外，还应包含互感电压。 一般采用支路法和回路法计算。 下 页 上 页 例1 列写电路的回路电流方程。 M uS + C － L1 L2 R1 R2 * * + － ki1 i1 返 回 2 1 3 解 下 页 上 页 M uS + C － L1 L2 R1 R2 * * + － ki1 i1 返 回 例2 求图示电路的开路电压。 解1 下 页 上 页 M12 + _ + _ * * ? ? ? ? M23 M31 L1 L2 L3 R1 返 回 作出去耦等效电路，(一对一对消): 解2 下 页 上 页 M12 * * ? ? ? ? M23 M31 L1 L2 L3 * * ? ? M23 M31 L1–M12 L2–M12 L3+M12 ? ? M31 L1–M12 +M23 L2–M12 –M23 L3+M12 –M23 L1–M12 +M23 –M13 L2–M12–M23 +M13 L3+M12–M23 –M13 返 回 下 页 上 页 L1–M12 +M23 –M13 L2–M12–M23 +M13 L3+M12–M23 –M13 + _ + _ R1 返 回 例3 要使 i=0，问电源的角频率为多少？ 解 下 页 上 页 Z R C － L1 L2 M i uS + L1 L2 C R + – M Z * * L1－M L2－M M C R + – Z 返 回 例4 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 7.4 单纯耦合电路的计算 变压器由两个具有互感的线圈构成，一个线圈接向电源，另一线圈接向负载，变压器是利用互感来实现从一个电路向另一个电路传输能量或信号的器件。当变压器线圈的芯子为非铁磁材料时，称空心变压器。 1.变压器电路（工作在线性段） 原边回路 副边回路 下 页 上 页 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX 返 回 2. 分析方法 方程法分析 令 Z11=R1+j? L1， Z22=(R2+R)+j(? L2+X) 回路方程： 下 页 上 页 * * j?L1 j?L2 j? M + – R1 R2 Z=R+jX 返 回 等效电路法分析 下 页 上 页 + – Z11 + – Z22 原边等效电路 副边等效电路 返 回 根据以上表示式得等效电路。 副边对原边的引入阻抗。 引入电阻。恒为正 , 表示副边回路吸收的功率是靠原边供给的。 引入电抗。负号反映了引入电抗与付边电抗的性质相反。 下 页 上 页 + – Z11 原边等效电路 注意 返 回 引入阻抗反映了副边回路对原边回路的影响。原副边虽然没有电的联接，但互感的作用使副边产生电流，这个电流又影响原边电流电压。 能量分析 电源发出有功 P= I12(R1+Rl) I12R1 消耗在原边； I12Rl 消耗在付边 证明 下 页 上 页 返 回 原边对副边的引入阻抗。 利用戴维宁定理可以求得变压器副边的等效电路 。 副边开路时，原边电流在副边产生的互感电压。 副边等效电路 下 页 上 页 + – Z22 注意 去耦等效法分析 对含互感的电路进行去耦等效，再进行分析。 返 回 已知 US=20 V , 原边引入阻抗 Zl=10–j10?. 求: ZX 并求负载获得的有功功率. 负载获得功率： 实际是最佳匹配： 例1 解 下 页 上 页 * * j10? j10? j2 + – 10? ZX 10+j10? Zl + – 返 回 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1 下 页 上 页 * * j? L1 j? L2 j? M + – R1 R2 RL + –