电工基础 HS 电工基础 HS 第4部分-互感耦合电路（教材第6章）.ppt

6.4 空心变压器 根据支撑线圈的骨架可分为铁心变压器和空心变压器。 空心变压器实际上就是由两个具有互感的线圈组成的，把这两个线圈绕在由非铁磁材料制成的骨架上就构成了空心变压器。 其中一个线圈与电源相连接，称为一次侧绕组或原边；另一个线圈与负载相连接，称为二次侧绕组或副边。 空心变压器在测量设备和无线电、电视机和通信电路中获得广泛应用。 空心变压器的电路模型 初级线圈的电阻和电感 次级线圈的电阻和电感 两线圈的互感为 M ＋ － M R2 u1 R1 XL i2 i1 L2 RL L1 应用KVL可以列出各回路电压方程 令 其中 则 解上述方程可得 空心变压器的输入阻抗为 Z1′次级回路反射到初级回路的反射阻抗。 （一次侧回路）初级等效电路 （二次侧回路）次级等效电路 当k接近零时，为弱耦合； k近似为1时为强耦合； k=1时，称两个线圈为全耦合，此时自感磁通全部为互感磁通。 6.1.3互感电压 线圈1电流的变化在线圈2中产生的互感电压为 线圈2电流的变化在线圈1中产生的互感电压为 互感电压也可用相量表示 * 目的与要求: 会判断同名端，理解同名端的测定重点: 互感电压参与方向的标定难点: 同名端的测定  6.2 互感线圈的同名端 6.2.1互感线圈的同名端概述 当两个线圈同时有电流流入时，每个线圈中产生的自感磁通与互感磁通的方向一致（即两个磁通互相加强），则把流入电流的两个端钮就称为同名端。 同名端通常用相同的符号“·”或“ *”标记。 线圈1的1端和线圈2的2端都为电流流入的端钮，则这两端为同名端；另外两端1′和2′也是一对同名端。由此可知带标记端和不带标记端就称为异名端。 1 2 i1 i2 1 1＇ 2 2＇ ＋ － － ＋ uM1 uM2 · · M ＋ － uM2 uM1 ＋ － 1 1＇ i1 · · i2 2 2＇ 6.2.2同名端的测定 1. 利用定义直接判定 如果已知磁耦合线圈的实际绕向及相对位置时，同名端就很容易利用其概念进行判定。 1 2 3 4 φ 2.直流判定法 当开关S突然接通瞬间，与US相连接的线圈中有电流流入且增加，若此时直流电压表指针正偏（不必读取指示值），则电压表“+”接线柱所接线圈端钮3和另一个线圈接电源正极的端钮1为同名端。 ＋ － 1 2 i1 US i2 3 4 V 3. 交流判定法 两个线圈实际绕向未知，一个接交流电源，其电压有效值为U1，将1、3相连，用电压表测2、4端电压U2，若U2＞U1，说明两线圈顺向串联，1、3为异名端，1、4为同名端；若U2＜U1，说明两个线圈反向串联，1、3为同名端。 u 1 2 3 4 V ＋ － * 目的与要求 会计算互感电路的计算重点 串联等效电感，并联等效电路难点 去耦等效法新知识 计算具有互感的正弦交流电路时，相量法，KCL ，KVL仍适用，但在列写电路的电压方程时，应附加由于互感作用而引起的互感电压。 6.3 互感电路的计算 6.3 互感电路的计算 1. 顺向串联 把两线圈的异名端相连，此时两个线圈流过同一电流，且电流都是由线圈的同名端流入（或流出），这种连接方式称为顺向串联。简称顺串。 6.3.1互感线圈的串联 · · R1 L1 R2 L2 I U1 U2 U M ＋ ＋ － － ＋ － 串联后线圈的总电压 顺向串联的等效电感 2. 互感线圈反向串联 把两个线圈的同名端相连，此时电流都是由线圈的异名端流入（或流出），这种连接方式称为反向串联，简称反串。 U2 R1 L1 R2 L2 I U1 U M ＋ ＋ － － ＋ － 串联后线圈的总电压 反向串联的等效电感 两线圈顺串时的等效电感增加，而两线圈反串时的等效电感减小。 由两线圈顺串时的等效电感和两线圈反串时的等效电感可得 书上P147 例6-3 例1：图示电路，?=100rad/s， U=220V。求 解： j300 j500 j1000 解： 顺接： 反接： 例2： 两个耦合线圈，接到220V，50Hz正弦电压上。顺接时I=2.7A,P=218.7W；反接时I=7A。求互感M=?