2019年電氣工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》重點(diǎn)：耦合電感

耦合電感

定義：耦合電感是實(shí)際耦合線圈抽象出來(lái)的理想化電路模型，是一種線性時(shí)不變雙口元件，它由L1、L2和M三個(gè)參數(shù)來(lái)表征。它反映了兩個(gè)相鄰載流線圈之間的磁耦合關(guān)系，載流線圈中的電流i1和i2稱(chēng)為施感電流，線圈的匝數(shù)分別為N1和N2，線圈l中的電流i1產(chǎn)生的磁通Φ11，交鏈自身線圈產(chǎn)生的磁通鏈為ψ11，稱(chēng)為自感磁通鏈;Φ11中的一部分或全部交鏈線圈2產(chǎn)生的磁通鏈為ψ21，稱(chēng)為互感磁通鏈，這就是彼此耦合的情況。

性質(zhì)：

①當(dāng)周?chē)臻g是各向同性的線性磁介質(zhì)時(shí)，每個(gè)磁鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比。

ψ11=L1i1 L1為自感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感

ψ21=M21i1 M21為互感系數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)互感

當(dāng)兩個(gè)線圈都有電流時(shí)，每個(gè)線圈的磁鏈為自磁鏈與互磁鏈的代數(shù)和。

M值與線圈的形狀、幾何位置、空間媒質(zhì)有關(guān)，與線圈中的電流無(wú)關(guān)，滿足M12=M21。

②在工程中，為了定量地描述兩個(gè)耦合線圈的緊疏程度，把兩個(gè)線圈的互感磁通鏈與自感磁通鏈的比值的幾何平均值定義為耦合因數(shù)，記為k，即耦合因數(shù)k與線圈的結(jié)構(gòu)、相互幾何位置、空間磁介質(zhì)有關(guān)，當(dāng)k=1時(shí)稱(chēng)為全耦合。

③由于分析互感現(xiàn)象時(shí)直接與線圈的繞向有關(guān)，所以用“*"或“·”表示兩線圈的繞向關(guān)系;兩個(gè)標(biāo)記端或兩個(gè)非標(biāo)記端之間稱(chēng)為同名端，兩個(gè)線圈標(biāo)記端與非標(biāo)記端之間稱(chēng)為異名端;標(biāo)記的原則：若兩個(gè)線圈都由同名端流進(jìn)電流，則該兩條電流產(chǎn)生的磁通量是相互增強(qiáng)的。

④耦合電感上的電壓、電流關(guān)系：

當(dāng)i1、i2隨時(shí)間變化時(shí)，磁通也將隨時(shí)間變化，從而在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。