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互感耦合电路

2017-04-30 09:47分类:电工基础知识 阅读:

 

由电磁感应规矩可知,只需穿过线圈的磁力线(磁通)发作改动,则在线圈中就会感应出电动势。一个线圈因为其本身电流改动会致使交链线圈的磁通改动,然后在线圈中感应出自感电动势。假定电路中有两个十分挨近的线圈,当一个线圈中经过电流,此电流发作的磁力线不光穿过该线圈本身,一同也会有有些磁力线穿过邻近的另一个线圈。这么,当电流改动时,邻近线圈中的磁力线也随之发作改动,然后在线圈中发作感应电动势。这种因为一个线圈的电流改动,经过磁通耦合在另一线圈中发作感应电动势的景象称为互感景象。互感景象在工程实习中对错常广泛的。

1示出了两个方位挨近的线圈1和线圈2,它们的匝数别离为N1N2。当线圈1通以电流i1时,在线圈1中发作磁通,其方向契合右手螺旋定则。线圈1的自感为

称为自感磁链。

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i1发作的有些磁通一同也穿越线圈2,称为线圈1对线圈2的互感磁通,此刻线圈2中的互感磁链为。相似于自感磁链的状况,互感磁链与发作它的电流i1之间存在着对应联络。假定两个线圈邻近不存在铁磁介质时,互感磁链与电流之间根柢成正比联络。这种对应联络可用一个互感系数来描绘,即有

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互感系数简称为互感,其单位为亨利(H)。

下面剖析两个线圈的实习绕向与互感电压之间的联络。本书前章已论说,关于线圈自感电压而言,只需规矩线圈电流与电压参阅方向一同,自感电压降总能够写为,与线圈的实习绕向无关。但关于二个线圈之间的互感而言,绕圈的绕向会影响互感电压的方向。因为发作于一个线圈的互感电压是由另一个线圈中的电流所发作的磁通改动致使的,要差异一个线圈中的电流改动在另一线圈中发作的感应电动势方向,首要要知道由电流发作的磁通的方向,而这一方向是与线圈绕向和线圈间的相对方位直接有关的。图2示出了绕在环形磁

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路上的两个线圈的实习绕向。当电流i1从线圈1端流入时,它在线圈2中发作的磁通的方向如图2a所示。假定规矩线圈2中互感电压u21的参阅方向为从线圈2端指向端,使得电压u21的参阅方向与契合右手螺旋规矩,则由电磁感应规矩可知,此刻电压u21的表达式为:

便是说,图2所示的绕向构造,当规矩电流i1的方向从1端流向端,电压u21的参阅方向从2端指向端,由i1发作的互感电压取正号。

在实习电路中,互感元件通常并不画出绕向构造,这么就要用一种符号来指出两个线圈之间的绕向构造联络。电工理论中选用一种称为同名端的符号方法,用号来特定符号每个磁耦合线圈的一个对应端钮。同名端符号的方法为:先在榜首个线圈的任一端作一个符号,令电流i1流入该端口;然后在另一线圈找出一个端点作符号,使稳妥i2电流流入该端点时, i1i2两个电流发作的磁通是相互加强的,称这两个符号端为同名端。图2中的耦合线圈的同名端可由上述规矩差异,线圈1端与线圈2端为同名端。当然也为同名端。

标出了两个线圈的同名端后,咱们就能够把图2a所示构造的耦合线圈用图2b的互感耦合线圈符号图来标明,而不用画出线圈之间的绕向。

3标明与上面纷歧样绕向的互感耦合线圈,依据上面所述的同名端的标识方法可知,线圈1端与端为同名端。线圈的符号如图3所示。

3

两个以上的线圈相互之间存在电磁耦合时,各对线圈之间的同名端运用纷歧样的符号加以差异。关于图4所示电路来说,线圈12之间的同名端用号标明,线圈23之间的同名端用○号标明,线圈13之间的同名端用△号标明。

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下面议论具有互感的支路电压与电流的通常方法。设有两个互感耦合线圈,线圈1自感为L1,电阻为R1,线圈2自感为L2,电阻为R2,两线圈互感系数为M。现将两线圈按图6a

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所示顺向串接,在端口加正弦沟通电压,则可写出线圈1中电压为:

线圈2中电压为:

总电压为:

相量图如图4-2-6b所示。电路总等值阻抗为:

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可见在这种联接方法劣等值电感,其值大于两线圈自感之和,这是因为两线圈发作的磁通相互加强。

假定将上述具有互感耦合的线圈并联联接,且把同名端连在一同,如图4-2-8a所示,当外加电压为正弦电压时,可写出方程:

联立求解上两个方程,得:

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总电流为:

等效入端阻抗为:

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同理可推出当异名端连在逐个同,如图8b所示电路,入端阻抗为:

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