电气工程师2017《基础知识》考点:耦合电感

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  耦合电感

  定义:耦合电感是实际耦合线圈抽象出来的理想化电路模型,是一种线性时不变双口元件,它由L1、L2和M三个参数来表征,其符号如图1-1-14所示。它反映了两个相邻载流线圈之间的磁耦合关系,如图1-1-15所示,载流线圈中的电流i1和i2称为施感电流,线圈的匝数分别为N1和N2,线圈l中的电流i1产生的磁通Φ11,交链自身线圈产生的磁通链为ψ11,称为自感磁通链;Φ11中的一部分或全部交链线圈2产生的磁通链为ψ21,称为互感磁通链,这就是彼此耦合的情况。

  性质:

  ①当周围空间是各向同性的线性磁介质时,每个磁链都与产生它的施感电流成正比。

  ψ11=L1i1 L1为自感系数,简称自感

  ψ21=M21i1 M21为互感系数,简称互感

  当两个线圈都有电流时,每个线圈的磁链为自磁链与互磁链的代数和。

  M值与线圈的形状、几何位置、空间媒质有关,与线圈中的电流无关,满足M12=M21。

  ②在工程中,为了定量地描述两个耦合线圈的紧疏程度,把两个线圈的互感磁通链与自

  感磁通链的比值的几何平均值定义为耦合因数,记为k,即

  耦合因数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关,当k=1时称为全耦合。

  ③由于分析互感现象时直接与线圈的绕向有关,所以用“*"或“·”表示两线圈的绕向

  关系;两个标记端或两个非标记端之间称为同名端,两个线圈标记端与非标记端之间称为

  异名端;标记的原则:若两个线圈都由同名端流进电流,则该两条电流产生的磁通量是相互

  增强的。

  ④耦合电感上的电压、电流关系:

  当i1、i2随时间变化时,磁通也将随时间变化,从而在线圈两端产生感应电压。

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