6-4含有耦合电感元件.ppt

互感消去 重解例2 ，求通过两耦合电感元件的电流 消去互感可得： 补充内容 变压器 1.电力变压器的类型和基本结构 油浸式电力变压器外观结构图 油浸式电力变压器铁芯结构图 油浸式电力变压器内部接线图 干式电力变压器外观结构图 干式电力变压器铁芯结构图 组合式电力变压器的外壳结构图 组合式电力变压器的低压柜结构图 组合式电力变压器的高压柜结构图 变压器的核心结构 铁芯：是变压器导磁的主磁路，又是器身的机械骨架。 绕组：缠绕于铁芯上的线圈。 原绕组：接到交流电源上的绕组，也叫原边或 初级绕组。 副绕组：接到负载上的绕组，也叫副边或次级绕组。 2. 变压器的基本工作原理 ?1 i1 i2 + + – – u1 u2 ?2 ?1σ ?2σ N1 N2 Φ1和Φ1σ分别是原绕组所产生的主磁通和漏磁通 Φ2和Φ2σ分别是副绕组所产生的主磁通和漏磁通 铁芯中的总磁通 (1) 电磁关系 绕组中的磁通 (2) 能量损耗 铜损：绕组发热损耗 等效于电阻R01、 R02的作用 铁损： ① 磁滞损耗 ② 涡流损耗 等效于电阻R1 、 R2的作用 3. 变压器的等效电路 五、空芯变压器电路的分析 空芯变压器内部以非铁磁材料作芯子，耦合系数较小 讨论 (1) 初级电路输入端的等效阻抗； (2) 次级电路对初级电路的影响。 输入阻抗 初级电路的自阻抗 次级电路的自阻抗 Z2ref 反映次级电路通过互感应对初级电路发生影响的一个阻抗，称为次级对初级的反射阻抗，简称反射阻抗 原边等效简化电路 当空芯变压器的副边开路时 当 时，可获得最大功率 副边开路电压 输出阻抗 例4 在下图所示电路中，已知电源电压为 V，求电 流 和 。若负载ZL可调，则ZL为何值时可获得最大功率。 当 时，可获得最大功率 例5 在下图所示电路中，已知原边电源电压为20V，角频 率?=1000rad/s，|M|=6H，试问副边电容C为多大才能使 原边电流 与电压 同相，并算出此时原边电流之值。 解：要使 与 同相，则 可解得 * 空芯变压器与铁芯电抗器相比，最大的优点是不会出现磁饱和现象且具有体积小、噪声低、空载损耗小、安装方便、适用于高频 1、由于没有铁芯，线圈产生的磁通小，二次的感应电压也小，磁通小很多，电压也小很多，我们知道变压器的电压与线圈的匝数成正比，电压太小，就可以用增加匝数的方法，达到实用的目的。2、同上面原理，感应电压太小，线圈的自感电势也太小，为了使外加电压与自感电势相等，其结果会怎样？我们知道，线圈中的磁通是由磁动势与导磁率的乘积，空气的导磁率是常数，磁动势是线圈的匝数W与线圈中电流I的乘积。当线圈中磁通量不够时，只有增大电流来增大磁通量！其结果是可想而知的了。 1. 互感现象和互感 i2在线圈2中产生自感磁通链 ，其中一部分与线圈2交链，即互感磁通链 i1在线圈1中产生自感磁通链 ，其中一部分与线圈2交链，即互感磁通链 §6-4 含有耦合电感元件的正弦电流电路 一. 耦合电感元件 i1 ?11 ? 21 N1 N2 i2 ? 12 ? 22 总磁通链 互感磁通链 L1、L2 ——线圈1、2的自感系数 ，取正 自感磁通链 M12 = M21 = M ——线圈1、2的互感系数， 单位:亨（H） 若两个线圈产生的磁场相互加强，M 0；否则 M 0 i1 ?11 ? 21 N1 N2 i2 ? 12 ? 22 电流方向 线圈的绕行方向 M 的正负与那些因素有关？ 2.线性耦合电感元件的u-i关系(时域) !同名端 自感电压 互感电压 M 0 M 0 ! 判断M的正负 M 0 M 0 M 0 同名端——同极性端 耦合电感元件中每一元件的自感恒为正，而互感 M可正可负。 判断M的正负原则是：当两电感元件电流的参考方向 都是由同名端进入(或离开)元件时，M为正；否则， M为负。 小结： 如果电感元件2中没有电流通过，则元件2中无自感电压，电感元件1中无互感电压。 此时，互感的正负，可根据元件1中的电流和元件2的互感电压(即元件端电压)的参考方向与同名端的连接方式而定。 例1. 写出图示互感线圈上的电压电流关系。 M 0 M 0 例2.习题 3-16 设各电感电压与电流取一致参考方向 3.线性耦合电感元件的 关系(相量) 解： 1. 求开路电压 二、含有耦合电感元件的正弦电流电路分析 例1 已知R=15Ω，ωL1＝20Ω，ωL2＝15Ω，ω|M|＝5Ω， ,