互感电路的基本概念 (1).pptVIP

互感电路 下页 上页 返回 在电力传输过程中，通常采用升压变压器升高发电机所产生的电压，从而降低传输损耗；变电站则使用降压变压器将220kV的传输电压降到110kV或者几十千伏以进行区域配电；而日常使用时，则采用降压变压器将配电电压降到220V。 第8章 互感电路 不管是升压变压器还是降压变压器，其具体变换电路都是类似的。 变压器的铁心上绕有两个绕组，分别为一次绕组和二次绕组，一次绕组与二次绕组没有连接在一起，它们之间没有直接电的连接，那么变压器是如何变换、传送交流电压的呢？答案将在本章揭晓。 第8章 互感电路 第8章 互感电路 §8.1 互感电路的基本概念 §8.2 互感电路的计算 §8.3 空心变压器 §8.4 理想变压器 耦合电感元件的伏安关系、同名端的概念 耦合电感的去耦等效 空心变压器的方程及等效电路 理想变压器的伏安关系及阻抗变换作用 本章重点 §8.1 互感电路的基本概念 耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中，如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。 1.互感现象： i1 i2 这两个电感线圈发生了磁耦合，两个线圈称为耦合线圈或耦合电感。 当分别通以电流的两线圈互相靠近时，线圈1中电流i1所产生的磁通与线圈2相交链。当i1发生变化时，它与线圈2相交链的磁通Φ21相应地发生变化，则在线圈2两端将会产生感应电压，这种现象称为互感现象，所产生的感应电压称为互感电压。 在环形磁芯上用漆包线绕一个耦合电感，初级60匝，次级30匝，如图所示。 在初级加上999kHz的正弦信号，用示波器观察到正弦波形。 在耦合电感的次级上，可以观察到正弦波形，其幅度约为初级电压的一半。 用双踪示波器可以同时观察耦合电感初级和次级线圈上的正弦电压波形，它们的相位是相同的。 当我们改变次级线圈的绕向时，耦合电感初级和次级线圈上电压波形的相位是相反的。 为了区别这两种情况，需确定耦合电感的同名端，图示耦合电感线圈的两个红色（或绿色）端钮是一对同名端。当初次级电压参考方向的正极都在同名端时，它们的相位相同。 2.同名端： 当周围空间是各项同性的线性磁介质时，每一种磁通链都与产生它的施感电流成正比，即Ψ=Li，L为电感的自感系数 。 互感磁通链与自感磁通链方向一致，自感方向的磁场得到加强(增磁)，称为同向耦合。工程上将同向耦合状态下的一对施感电流(i1，i2)的入端定义为耦合电感的同名端，并用同一符号标记。 i1 i2 自感磁通 互感磁通 自感磁通链 互感磁通链 互感系数(亨) 当2个线圈中的电流同时由同名端流入(或流出)时，这2个电流所产生的磁通相互增强。 当线圈 1(2)的电流 i1 (i2)变动时，自感磁通?11 (?22) 随电流变动。由电磁感应定律，除在线圈 1(2)中产生自感电压u11(u22)外，还将通过互感磁通? 21(?12)在线圈 2(1)也产生感应电压，此电压称为互感电压 (mutual/induced voltage)，记为u21(u12)。 互感电压 互感电压 自感电压 自感电压 双下标的含义 第1个下标表示该磁通(链)所在线圈的编号，第2个下标表示产生该磁通(链)的施感电流所在线圈的编号。 若根据线圈 2(1) 的绕向来选择u21 (u12)和? 21 (?12)的参考方向，使它们符合右螺旋定则(right-handed screw rule)，则有 同名端的标记方法： 互为同名端。 和 、 和 、 和 上图 3 2 3 1 2 1 ￠ ￠ ￠ 一个线圈(电感)可以不止和一个线圈(电感)有磁耦合关系；当2个以上线圈(电感)彼此存在磁耦合时，同名端应一对一的加以标记，每对同名端必须用不同的符号来标记。 同名端的另一定义 互感电压正极性(或参考方向)与施感电流参考方向及 2 个线圈的绕向都有关系。施感电流流进线圈的端子(简称为进端)与其互感电压(在另一线圈中)的正极性端有一一对应的关系。把具有这对应关系的这对端子也称为两耦合线圈的同名端(dotted terminal terminals of same agnetic polarity)。这就可把2个耦合线圈用带有同名端标