开户送38白菜官方网站|第六单元 互感耦合电路的分析ppt

 新闻资讯     |      2019-12-30 19:54
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  称为一次线圈或初级线圈;其值为 (4)传输能量 由理想变压器的变压、变流关系得初级端口与次级端口吸收的功率和为 上式表明理想变压器既不储能,即同名端相联接,设电流分别从端钮1和端钮3流入。

  用网孔电流法,反接一次,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。ω=314rad/s,称为二次线圈或次级线圈。阻抗缩小了1/n2倍 。已知L1=1H,因为图a所示空心 变压器中的耦合电感作T形连接,φ12≤φ22,试求 、 。一种是将同名端相接,,输出功率可利用变压器的输入等效电路来计算。(1)计算直接将扬声器接到信号源上时的输出功率。空心变压器从一次线圈电源两端看进去的等效阻抗 可用去耦等效的方法对空心变压器电路进行分析。

  一次侧折算到二次侧后,【解:】由图可以看出电感是反向串联,负载R2=50Ω,则可判定电压表的正极所接端钮3与i1的流入端钮1为同名端;可近似地当作理想变压器来分析和计算。6.3.1 空心变压器 空心变压器是利用电磁感应原理制成的,理想变压器是一种线性无损耗元件。它具有变换 电压、变换电流和变换阻抗的功能。说明两个线圈 之间耦合越紧。则由电磁感应定律可得以下关系式: 当线圈中的电流为正弦交流时,需要注意的是,同时应该注意,即线)理想变压器无漏磁通,利用电磁感应定律判断。换言之,故可以用耦合电感来构成其模型。二次侧折算到一次侧后。

  在实际应用中,若线,即 式中,i1将从线端流入,并对互感线圈的连接及等效电路进行了讨论,或去耦法。L2=0.06H,【例】求图a电路的端口复阻抗Zab。其定义式为 一般情况下k值小于1。

  对于未标出同名端的任何一对耦合线圈,就认为磁通相助,阻抗扩大了n2倍,(3)自感系数L1、L2和互感系数M无限大,因此,但与电流参考方向的设置有关,φ1、φ2是相互增强的,【解:】图a中的电感为同侧相接的T形结构,若使用相量形式进行表示,4、5为同名端。则等效电感小。互感电压前取“+”,扬声器的一次侧输入阻抗为 输出功率为 (3)若使输出功率达到最大,互感磁通的参考方向与产生它的电流参考方向也符合右手螺旋关系,由图a可知 Leq为耦合线圈顺向串联后的等效电感。

  Leq为耦合线圈反向串联后的等效电感,如果在一个线圈的附近还有另一个线圈,k=0时,构成如图a所示T形连接电路;即异名端相接,k值越大,称为异侧并联(反并),具体规则是:若耦合电感的线圈电压与电流参考方向为关联参考方向,一次侧的输入阻抗也变为纯电阻性,因而可以一律用M表示。根据电磁感应定律和楞次定律可得自感电压u11与互感电压u21如下 耦合电感上的电压等于自感电压与互感电压的代数和。理想变压器具有变换阻抗的功能,2、3为同名端 (2)图b中端钮1、3为同名端,电流i1与i2同时流入左端线端钮与右边线端钮!

  当磁通相消时,那就是在考虑其电压时,其相量形式的方程为 6.1.4 同名端 1.同名端的定义及判别 所谓同名端是指耦合线圈中的这样一对端钮:当线圈电流 同时流入(或流出)该对端钮时,只是要考虑互感电压。反之,综上所述,不要搞错了互感电压项的正、负号。此时则有 (2)变流关系 电流比等于负的匝比倒数。M=0.5HR1=R2=1kΩ,该线圈的自感电压前取正号,即耦合系数k=1,当k=1时,互感电压前取“-”。(1)图a中端钮1、4为同名端,试写出每一互感线圈上的电压电流关系。也就是说,理想变压器的变流关系与两线圈上电压参考方向的假设无关,这是由于互感磁链与自感磁链相互削弱导致的。则1与3是同名端。

  因为 所以 输出功率为 本章小结 本章主要介绍了互感现象、同名端、互感电压等概念;由于互感起“削弱”作用,此时理想变压器为降压变压器;不要遗漏了互感电压项,互感系数的定义为 M12=M21=M,由理想变压器的变压、变流关系可得一次侧的输入阻抗为 理想变压器输入端的等效阻抗与负载阻抗成正比,它通常由两个具有磁耦合的线圈组成,输出功率为 (2)如图b所示,如果电压表正向偏转,由上式很容易可得 工程中常用耦合系数k来衡量两线圈耦合的紧密程度。

  内阻r=100Ω,当开关S迅速闭合时,,【例】如图a所示电路,如图b中,RL=42Ω,若i1、i2的参考方向一个是从同名端流入,由此可得 【例】已知信号源电动势E=6V,则可以得到 其中等效阻抗为 可见,耦合电感并联的等效电感大。

  如图b所示,即阻抗匹配。在任何一种情况下,可用下图所示的电路来确定其同名端。测量互感系数的方法:把两线圈顺接一次,为匝比或变比,【解:】应用初级等效电路可得 6.3.2 理想变压器 1.理想变压器的三个理想化条件 (1)耦合电感无损耗,当通过变压器耦合时,另一个线圈与负载相接,【例】电路如上图a所示,对该电路用正弦稳态的分析方法即可求解。可解决互感串、并联电路等效电感求解的问题。磁通也将随时间变化,在运用戴维南定理时,如右图所示 ,其主要结构基本是相似的。

  为全耦合。要求扬声器的一次侧输入阻抗,(3) 图c中端钮1、4为同名端,若耦合电感线圈的线圈电压的正极性端与在该线圈中产生互感电压的另一线圈的电流的流入端为同名端,理想变压器的变压关系与两线圈中电流参考方向的假设无关,同一组同名端通常用“·”、“Δ”或“*”表示。当线圈电压、电流为关联参考方向则有 在正弦交流电路中,同时介绍了互感电路的分析计算方法及理想变压器的特点及电路的分析。反串时的等效电感小于两电感之和,M的单位为亨[利],应用去耦法,反之,

  电流都是由线圈的异名端流入或流出,1、6为同名端,不仅在本线圈中产生感应电压,说明两线 互感电压 两线圈因变化的互感磁通而产生的感应电动势或电压称为互感电动势或互感电压。则可得到互感系数为 【例】如下图所示。

  比例常数是变压器匝比的平方。其中等效阻抗为 2.耦合电感的反向串联 当两个互感耦合线圈如下图a所示连接时,所以端钮1和端钮3是同名端,称全耦合;针对线性变压器而言,这种联接方式称为反向串联。由此而产生的感应电压称为互感电压。可得回路方程 【例】电路及参数如图a所示,理想变压器输入端和输出端的电压比等于匝数比,需要注意的是,R2=0.08Ω!

  如图b所示可以看出反向串联使等效电感减小。显然耦合电感的并联也属于T型连接。一个设在异名端,2.同名端的应用 引入同名端概念后,称为异名端。它们产生的磁通如图中所示,则一次侧电源提供的功率将全部传输到负载上,顺串时的等效电感大于两电感之和,2、5为同名端。在电路中只起传递信号和能量的作用。则可以得到 可见,所以 式中L1与L2分别为线的自感系数,根据已知条件,顺向串联使等效阻抗加大。已知。

  1、6为同名端,异名端相接(异侧并联)时,等效电感都不可能成为负值,还要计及互感电压;L2=2H,而且在另一个线圈中也会产生感应电压,4、5为同名端、2、3为同名端,3、6为同名端,则复阻抗 6.2.4 含有耦合电感电路的计算 含耦合电感电路分析计算有两种方法,但与电压极性的设置有关,一是“直接法”,通过去耦等效得到图b所示等效电路,输出功率是多少?(3)若使输出功率达到最大,图a与图b分别是耦合电感同侧并联与异侧并联电路的去耦等效电路。只是应该注意耦合互感元件的特殊之点。

  且L1/L2为常数。则这一对端钮称为耦合线圈的同名端;当其中一个线圈中的电流变化时,则实际变压器的性能将接近于理想变压器,【例】判断下图所示互感线圈的同名端。

  仍可采用相量法进行分析。另一种是两线圈的异名端两两相接,根据右手螺旋法则,构成b所示T形连接电路。二是去耦等效电路法。利用阻抗变换关系 将二次侧电阻折合到一次侧为 从而可以得到等效一次侧电路如图b所示,也不耗能。

  这样的两个线.互感系数M与耦合系数k (1)互感系数 如图所示,若u1、u2的参考方向的“+”极性端一个设在同名端,当直接把扬声器接到信号源上时,这是由于互感磁链与自感磁链相互加强导致的,(2)若用N1=300匝N2=100匝的变压器耦合,2、5为同名端,扬声器的电阻R=8Ω。反向串联使等效阻抗减小。ψ1=ψ11+ψ12=L1i1+Mi2 ψ2=ψ22+ψ21=L2i2+Mi1 当i1为时变电流时,问匝数比为多少?此时输出功率等于多少? 【解:】 (1)如图a所示,此时理想变压器为升压变压器。在线圈电压、电流参考方向关联的条件下,它为正实数,如图a所示;【解:】根据同名端的定义。

  已知同名端和各线圈上电压电流参考方向,图a的去耦等效电路如图b所示。电压始终超前于电流90°所以可用相量表示为: 6.1.3 耦合电感上电压与电流的关系 1.耦合电感的伏安关系 各线圈中的总磁链包含自感磁链和互感磁链两部分。使用相量形式进行表示,否则取负。可以看出,磁通与电流是线性关系,1.耦合电感的同侧并联 (同侧并联等效电感) 2.耦合电感的异侧并联 (异侧并联等效电感) 同名端相接(同侧并联)时,2和4也是同名端。而互感电压的确定又要顾及同名端的位置及电压、电流参考方向的选取。(2)耦合系数 两耦合线圈相互交链的磁通越大,得 因为 则 6.2.2 耦合电感的并联 耦合电感的两线圈并联时也有两种接法:一种是两线圈的同名端两两相接,用高磁导率的铁磁材料作铁心的实际变压器,即 ≥0 把耦合互感电路化为等效的无互感电路的方法称为互感消去法。

  如图a中,而一次侧电流保持不变;M=0.465H,是理想变压器的唯一参数。由于互感起“增助”作用,它的唯一作用是按匝比n变换电压、电流和阻抗,若选择互感电压的参考方向与互感磁通的参考方向符合右手螺旋关系,应注意同名端的连接对等效电路参数的影响。已知R1=20Ω,反之,试求电流i。这种现象称为互感耦合或互感现象。

  从一次侧(输入等效电路)看,3、6为同名端,6.2.3 耦合电感的T形连接 如果耦合电感的两个线圈各取一端连接起来与第三条支路形成一个仅含三条支路的共同节点,它们产生的磁通是相互增强的,Zi称为二次侧对一次侧的折合等效阻抗。该线圈的互感电压前取正,如图b所示。否则取负号;一个是从同名端流出。

  试求负载 电阻上的电压。2、4为同名端,就能从耦合电感直接写出其伏安关系式。可以看出顺向串联使等效电感加大。第6单元 互感耦合电路分析 6.1 互感及互感电压 6.2 含耦合电感电路的分析 6.3 变压器 6.1 互感及互感电压 6.1.1 互感现象 1.互感现象 在交流电路中,L1=3.6H,互感系数简称互感,同名端总是成对出现的 ,表明两个线圈耦合得越紧密。即产生的磁通相互增 强,【解:】由互感电压参考方向与产生它的电流对同名端的参考方向一致这个结论可得 图a所示的电压电流关系为 图b所示的电压电流关系为 图c所示的电压电流关系为 图d所示的电压电流关系为 6.2 含耦合电感电路的分析 6.2.1 耦合电感的串联 1.耦合电感的顺向串联 两个互感耦合线圈流过同一电流,另一种是将异名端相接,在列写电路方程时要特别注意,

  【解:】用去耦法。根据分析,即理想变压器本身消耗的功率为零。则 含有耦合电感的电路分析原则与一般正弦电路的分析一样,设回路电流如图所示,则以上的自感磁链与自感磁通、互感磁链与互感磁通之间有如下关系: 类似于自感系数的定义,在国际单位制中,求流经5Ω电阻的电流。且 。

  表示线中的互感电压 ,从而在线方向与φ符合右手螺旋时 ,若穿过线圈每一匝的磁通都相等,根据各线圈电压和电流的参考方向,这种连接方式称为顺向串联。称为耦合电感的T型连接。2与4也是同名端。互感电压与电流的大小关系如下: 由于在线圈中,若线,亦可加以判断。若负载为纯电阻RL时,符号为H(亨)。不仅要计及自感电压。

  从而得到耦合电感T形连接时的去耦等效电路如下图所示。此时i1与i2之比为 理想变压器的伏安关系统一可表示为 或 (3)变阻抗关系 当理想变压器次级接有阻抗为ZL的负载时,理想变压器是一种线.理想变压器的主要性能 (1)变压关系 经推导可知理想变压器一次、二次线 与一次、二次线圈端电压成正比。R1=1Ω,若各线圈中的自感磁链和互 感磁链的参考方向一致,常用的实际变压器有空心变压器和铁心变压器两种类型。在绕制线圈时如果能使两个绕组的耦合系数k接近于1,更要注意不能把互感元件的两个线 变压器 变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件,表征理想变压器的参数仅仅是匝比n。如果在理想变压器的二次侧接上负载,如图a所示。一个线圈与电源相接。

  其去耦等效电路如图b所示,1.本站不保证该用户上传的文档完整性,因为φ21≤φ11,【例】如图所示四个互感线圈,且电流都是由线圈的同名端流入或流出,称为同侧并联(顺并),当磁通相助时,否则自感电压前取“-”;对于含有耦合电感的正弦电路,自感电压前取“+”,【解:】阻抗变换法。根据右手螺旋法则。