耦合电感的串联与并联

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,13-2 耦合电感的串联与并联,耦合电感的串联有两种方式顺接和反接。,顺接是将,L,1,和,L,2,的异名端相连图(a)，电流,i,均从同名端流入，磁场方向相同而相互增强。反接是将,L,1,和,L,2,的同名端相连 图(b)，电流,i,从,L,1,的有标记端流入，则从,L,2,的有标记端流出，磁场方向相反而相互削弱。,图137,图示单口网络的电压电流关系为,此式表明耦合电感顺接串联的单口网络，就端口特性而言，等效为一个电感值为,L,=,L,1,+,L,2,+2,M,的二端电感。,图(b)单口网络的电压电流关系为,此式表明耦合电感反接串联的单口网络，就端口特性而言，等效为一个电感值为,L,”=,L,1,+,L,2,-2,M,的二端电感。,综上所述，耦合电感串联时的等效电感为,图137,实际耦合线圈的互感值与顺接串联和反接串联时的电感,L,和,L,”之间，存在以下关系。,如果能用仪器测量实际耦合线圈顺接串联和反接串联时的电感,L,和,L,”，则可用式(1310)算出其互感值，这是测量互感量值的一种方法。还可根据电感值较大(或较小)时线圈的连接情况来判断其同名端。,图137,耦合线圈,参数的测量,实验室常用高频Q表来测量电感线圈和耦合电感的参数。,测量60匝的初级线圈电感为0.66mH，品质因数Q为86。,测量30匝的次级线圈电感为0.17mH，品质因数Q为100。,测量耦合电感线圈顺接串联时的等效电感为1.25mH，品质因数Q150。,测量耦合电感线圈反接串联时的等效电感为0.21mH，品质因数Q50。,根据以上测量的耦合电感线圈顺接串联等效电感,L,=1.25mH和耦合电感线圈反接串联时的等效电感,L,0.21mH。可以计算出耦合电感的互感为,研究耦合电感的并联。图(a)表示同名端并联的情况。,图138,可以求得,网孔方程为,耦合电感异名端并联图(b)的等效电感为,图138,此式表明耦合电感同名端并联等效于一个电感，其电感值为,综合所述，得到耦合电感并联时的等效电感为,同名端并联时，磁场增强，等效电感增大，分母取负号；异名端并联时，磁场削弱，等效电感减小，分母取正号。,图138,为了说明耦合电感的耦合程度，定义一个耦合因数,耦合因数,k,的最小值为零，此时,M,=0，表示无互感的情况。,k,的最大值为 l，此时 ，这反映一个线圈电流产生的磁感应线与另一个线圈的每一匝都完全交链的情况。,k,=1时称为全耦合，,k,接近于 l称为紧耦合，,k,很小时称为松耦合。,在前面的实验中已经测量出上图所示耦合电感初级线圈自电感,L,1,=0.66mH和耦合电感线圈次级的等效自电感,L,2,0.17mH。由此可以计算出该耦合线圈的耦合系数为,该耦合线圈接近紧耦合，其原因是磁环的导磁系数很高。,例13-2 图13-9电路原已稳定。已知,R,=20,，,L,1,=,L,2,=4H,，k,=0.25,U,S,=8V。,t,=0时开关闭合，求,t,0时的,i,(,t,)和,u,(,t,)。,图139,解：先求出互感,耦合电感串联的等效电感,得到图(b)的等效电路。用三要素法求得电流和电压为,图139,思考与练习,13-2-l 已知耦合电感的,L,1,=6H,L,2,=4H,M,=3H。试求耦合电 感串联和并联的等效电感以及耦合因数。,13-2-2 图示变压器的初级由两个额定电压为110 V的绕组 构成。若要接入220V电源工作，问这两个绕组应 如何连接?若连接错误，会发生什么情况?,图1322,