第六单元 互感耦合电路的分析.ppt

【解:】用去耦法。图a的去耦等效电路如图b所示。用网孔电流法，设回路电流如图所示，可得回路方程 【例】电路及参数如图a所示，求流经5Ω电阻的电流。 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，只是要考虑互感电压。在列写电路方程时要特别注意，不要遗漏了互感电压项，不要搞错了互感电压项的正、负号。在运用戴维南定理时，更要注意不能把互感元件的两个线圈拆开。 6.3 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，它具有变换 电压、变换电流和变换阻抗的功能。其主要结构基本是相似的，它通常由两个具有磁耦合的线圈组成，一个线圈与电源相接，称为一次线圈或初级线圈；另一个线圈与负载相接，称为二次线圈或次级线圈。常用的实际变压器有空心变压器和铁心变压器两种类型。 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，故可以用耦合电感来构成其模型。 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。因为图a所示空心 变压器中的耦合电感作T形连接，通过去耦等效得到图b所示等效电路，对该电路用正弦稳态的分析方法即可求解。 【例】电路如上图a所示，已知R1=20Ω，R2=0.08Ω，RL=42Ω，L1=3.6H，L2=0.06H，M=0.465H，ω=314rad/s， ，试求 、 。 【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，即线圈是理想的。 （2）理想变压器无漏磁通，即耦合系数k=1，为全耦合。 （3）自感系数L1、L2和互感系数M无限大，且L1/L2为常数。 针对线性变压器而言，磁通与电流是线性关系，理想变压器是一种线性非时变元件。 2．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、二次线圈的匝数N1、N2 与一次、二次线圈端电压成正比。即 式中，为匝比或变比，它为正实数，是理想变压器的唯一参数。 理想变压器输入端和输出端的电压比等于匝数比，若线圈匝数N1N2（即n1），则有u1u2，此时理想变压器为降压变压器；若线圈匝数N1N2（即n1），则有u1u2，此时理想变压器为升压变压器。 需要注意的是，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，但与电压极性的设置有关，若u1、u2的参考方向的“+”极性端一个设在同名端，一个设在异名端，如右图所示 ，此时则有 （2）变流关系 电流比等于负的匝比倒数。 需要注意的是，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，但与电流参考方向的设置有关，若i1、i2的参考方向一个是从同名端流入，一个是从同名端流出，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，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，比例常数是变压器匝比的平方。 Zi称为二次侧对一次侧的折合等效阻抗。 换言之，理想变压器具有变换阻抗的功能，二次侧折算到一次侧后，阻抗扩大了n2倍，而一次侧电流保持不变；一次侧折算到二次侧后， 阻抗缩小了1/n2倍 。若负载为纯电阻RL时，一次侧的输入阻抗也变为纯电阻性，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