第十一章耦合电感和理想变压器全解ppt课件.ppt

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1、第十一章耦合电感和理想变压器第十一章耦合电感和理想变压器11.2耦合电感的VCR耦合系数11.5理想变压器的VCR11.6理想变压器的阻抗变换性质11.1基本概念11.3空心变压器电路的分析反映阻抗11.4耦合电感的去耦等效电路11.7理想变压器的实现*11.8铁心变压器的模型2.了解理想变压器的基本结构、工作原理及电路符号。掌握耦合电感和理想变压器的VCR。本章要求1.了解耦合电感元件、互感M、同名端的概念和意义。4.会分析空心变压器和理想变压器电路，掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用。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

2、电源里使用的变压器等都是耦合电感元件。耦合元件：由一条以上支路组成，其中一条支路的电压、电流与其他支路电压、电流直接有关。耦合元件受控源耦合电感：动态元件、储能元件理想变压器：电阻元件、既不耗能也不储能一、自感和自感电压(self-inductancecoefficient)自感系数11.1基本概念u+-线性电感:(H、mH)电流通过N匝线圈产生(磁链)电流通过一匝线圈产生(磁通)+-eL+-L电感元件的符号自感电动势：二、互感和互感电压+–u11+–u21i11121N1N2当线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magneticflux)11，同时，有部

3、分磁通即21穿过临近线圈2。当i1为时变电流时，磁通也将随时间变化，从而在线圈2两端产生感应电压。u11称为自感电压，u21称为互感电压。S1当i1、u11、u21方向与符合右手螺旋时，根据电磁感应定律和楞次定律：：磁链(magneticlinkage)，=N当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，11、21与i1成正比。+–u11+–u21i11121N1N2S1(mutualinductancecoefficient)(self-inductancecoefficient)+–u11+–u21i11121N1N2S1M12=M21=M。同理，当

4、线圈2中通电流i2时会产生磁通22。i2为时变时，线圈2和线圈1两端分别产生感应电压u22，u12。+–u12+–u22i21222N1N2S2当两个线圈同时通以电流时，每个线圈两端的电压均包含自感电压和互感电压：在正弦交流电路中，其相量形式的方程为+–u11+–u21i1110N1N2+–u31N3s同名端：当两个电流分别从两个线圈的对应端子流入，其所产生的磁场相互加强时，则这两个对应端子称为同名端。**三、互感线圈的同名端（1）当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁心中磁通变化（增大或减

5、小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。AXax**AXax**确定同名端的方法：i11'22'**11'22'3'3**例.注意：线圈的同名端必须两两确定。同名端表明了线圈的相互绕法关系。同名端的实验测定：i11'22'**RSV+–电压表正偏。如图电路，当闭合开关S时，i增加，当两组线圈装在黑盒里，只引出四个端线组，要确定其同名端，就可以利用上面的结论来加以判断。(2)当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时，将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。一、由同名端及u,i参考方向确定耦合电感的VCR方程有了同名端，以后表示两个线圈相互作

6、用，就不再考虑实际绕向，而只画出同名端及参考方向即可。i1**u21+–Mi1**u21–+M11.2耦合电感的VCR耦合系数i1**L1L2+_u1+_u2i2M**L1L2+_u1+_u2i2Mi1时域形式：**jL1jL2+_jM+_在正弦交流电路中，其相量形式的方程为i2注意：有三个线圈，相互两两之间都有磁耦合，每对耦合线圈的同名端必须用不同的符号来标记。(1)一个线圈可以不止和一个线圈有磁耦合关系；(2)互感电压的符号有两重含义。同名端；参考方向；互感现象的利与弊：利用——变压器：信号、功率传递避免——干扰克服：合理布置线圈相互位置减少互感作用。二、耦合系

7、数(couplingcoefficient)k：k表示两个线圈磁耦合的紧密程度。全耦合:Fs1=Fs2=0即F11=F21，F22=F120k1。三、互感线圈的串联和并联1.互感线圈的串联a)正接i**u2+–MR1R2L1L2u1+–u+–iRLu+–b)反接i**u2+–MR1R2L1L2u1+–u+–iRLu+–互感不大于两个自感的算术平均值。*正接一次，反接一次，就可以测出互感：*全耦合当L1=L2时,M=L4M正接0反接L=互感的测量方法：在正弦激励下：**+–R1R2jL1+–+–jL2jM+–相量图