电路分析 第4章 耦合电感元件的概念及同名端测试

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1、电路分析主编吴安岚副主编智贵连编写组：吴安岚智贵连姬昌利李博森中国水利水电出版社2009、9、版内容简介本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分“重计算”及“重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专业。第4章耦合电感元件的概念及同名端测试4.

2、1耦合电感元件的伏安关系及同名端测试4.2含耦合电感元件的电路计算4.3理想变压器耦合电感元件又称为：互感线圈、互感器。耦合——把某一电路的功率传递到另一电路中去。作用：传递交变信号；使电路隔离；变换电压；变换电流；变换阻抗。4.1耦合电感元件的伏安关系及同名端4.1耦合电感元件的伏安关系及同名端4.1.1耦合电感元件的伏安关系前下标：磁通到达的目的地后下标：磁通的产生地磁通链自感磁通互感磁通自感磁通互感磁通伏安关系相量形式的伏安关系——自感感抗——互感感抗互感系数M的大小与两线圈的结构、尺寸、相对位置和周围磁环境有关，其量值

3、反映了某线圈电流的磁通与另一个线圈相交链的能力。耦合因数伏安关系①松耦合：k<<1，用于两线圈间要避免耦合的情况。两通讯线路间不能平行，尽量远一些。②紧耦合：k接近于1，用于两线圈间要传递功率时，两线圈平行并尽量靠近；③全耦合：k=1，如本章第3节的理想变压器。4.1.2耦合电感元件的同名端及同名端测试问题的提出：线圈的绕向及电流、电压参考方向发生变化时，如何正确判断两线圈中互感电压的正与负？？？互感磁通与自感磁通互相削弱互相削弱互感磁通与自感磁通互相加强工程中又将耦合线圈上标有标志“*”、“·”、“Δ”的一端称为耦合线圈的首

4、端。同名端是用来判断耦合线圈互感电压极性的标志，用“*”、“·”、“Δ”等符号在双方线圈的端子处标注。同名端就是两耦合线圈中自感电压与互感电压的同极性端。一、能看见两线圈绕向判断同名端的方法：借助右手螺旋定则，若两线圈产生的磁通互相加强，则、的流入端互为同名端；若两线圈产生的磁通互相削弱，则、的流入端互为异名端。注意：两“*”号端是一对同名端，两非“*”号端也是一对同名端。P66[例4—2]三对同名端针对相量模型写、的表达式时：设与、与参考方向关联，则自感电压前取正号；这时若两电流的流入端为一对同名端，则互感电压与自感电压同号

5、；反之，若两电流的流入端为一对异名端，则互感电压与自感电压异号。某线圈的互感电压由对方线圈电流引起，那么对方电流的流入端与该线圈互感电压的正极性端对应，是一对同名端。电流控制电压源P66[例4—1]解（1）根据得（2）二、不知两线圈绕向，用直流测试同名端的方法：合上开关S瞬间，快速增长，端子1为自感电压的正极（阻止增长），电压表若正偏转，表明互感电压的正极在3端子，则1、3两端为同名端；电压表若反偏转，表明互感电压的正极在4端子，则1、4两端为同名端。电压表所测电压极性与表本身的极性一致时，表正偏转。P66[例4—3]解（1）

6、同名端标志正确。（2）图（a）开关S闭合瞬间电压表正偏转。（3）图（b）开关S打开瞬间电压表也是正偏转。图（b）与图（a）相比，出现了四处否定因素，否定之否定就是肯定。三、不知两线圈绕向，用交流测试同名端的方法：将2、4两端用导线短路，用电压表测量1、3两端电压，有两种可能。1、2端口只有自感电压，3、4端口只有互感电压。①，和互相削弱，1、3为同名端。②，和互相加强，1、4为同名端。副边两个线圈，匝数、额定电压、额定电流均相等需提高输出电压时，将两个副线圈串联运行，要求两个线圈首尾相连。需增加输出电流时，将两个副线圈并联运行

7、，要求两个线圈首端与首端相连，尾端与尾端相连。变压器两个相同副绕组的连接4.2含耦合电感元件的电路计算4.2.1耦合电感元件的串联：等效电感增加为一、顺向串联感性增强了二、反向串联:等效电感减小为感性削弱了串联后的等效电感则P66[例4—4]解（1）加直流，线圈的自感阻抗、互感阻抗为零。（2）第一次顺串，等效阻抗大；第二次反串，等效阻抗小。（3）第一次顺串第二次反串4.2.2耦合电感元件的三端连接三端连接‘*’端相遇，第三支路加“M”，原接支路减“M”，否则反。P66[例4—5]解1、2、3、4都是等电位点。变成异名端相遇的三

8、端联接后，去耦等效得：注意:电感串、并联后求等效电感的公式与电阻一致。P66[例4—6]解（1）副边开路，副边仅存在互感电压。（3）ab两端戴维南等效电路的等效阻抗为（2）副边短路时，去耦等效。P66[例4—7]解（1）去耦等效（2）按原图求平均功率（3）复功率[例4—7]续