電路分析基礎(chǔ)課件-第5章耦合電感元件合理想變壓器-資料下載頁
2025-01-18 18:32本頁面
【正文】 用。在正弦穩(wěn)態(tài)下，其相量形式為 即 35 nNNUU ????2121nNNII 11221 ??????應(yīng)該強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)： （ 1）對(duì)于變壓關(guān)系 式取“ +”還是取“ ”，僅取決于電壓參考方向與同名端的位置。當(dāng) u u2參考方向在同名端極性相同時(shí)，則該式冠以“ +”號(hào)；反之，若 u u2參考方向一個(gè)在同名端為“ +”，一個(gè)在異名端為“ +”，該式冠以“ ”號(hào)。 （ 2）對(duì)于變流關(guān)系式取“ +”還是取“ ”，僅取決于電流參考方向與同名端的位置。當(dāng)初、次級(jí)電流 i i2分別從同名端同時(shí)流入（或同時(shí)流出）時(shí)，該式冠以“ ”號(hào)，反之若 i i2一個(gè)從同名端流入，一個(gè)從異名端流入，該式冠以“ +”號(hào)。 36 （ 3）任意時(shí)刻，理想變壓器吸收的功率恒等于零。例如對(duì)圖 513所示的理想變壓器，其瞬時(shí)功率為 0)1()( 22222211 ?????? iuinnuiuiutp 即理想變壓器不消耗能量也不儲(chǔ)存能量，從初級(jí)線圈輸入的功率全部都能從次級(jí)線圈輸出到負(fù)載。理想變壓器不存儲(chǔ)能量，是一種無記憶元件。 理想變壓器的阻抗變換性質(zhì) 理想變壓器在正弦穩(wěn)態(tài)電路中，還表現(xiàn)出有變換阻抗的特性，如圖 514所示理想變壓器，次級(jí)接負(fù)載阻抗 ZL， 由設(shè)出的電壓、電流參考方向及同名端位置，可得理想變壓器在正弦電路里相量形式為 37 21212211???????INNIUNNU 圖 514 理想變壓器阻抗變換特性 由 ab端看，輸入阻抗為 ???????????????????????????????????????????2222222121222111IUnIUNNINNUNNIUZ i因負(fù)載 ZL上電壓、電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，將 代入上式，即得 ????22IUZL38 LLi ZnZNNZ 2221 ?????????? 上式表明，當(dāng)次級(jí)接阻抗 ZL， 對(duì)初級(jí)來說，相當(dāng)于在初級(jí)接一個(gè)值為 n2ZL的阻抗，即理想變壓器有變換阻抗的作用。習(xí)慣上把 ZL稱為次級(jí)對(duì)初級(jí)的折合阻抗。實(shí)際應(yīng)用中，一定的電阻負(fù)載RL接在變壓器次級(jí)，在變壓器初級(jí)相當(dāng)于接（ N1/N2)2RL的電阻。如果改變 n=N1/N2， 輸入電阻n2RL也改變，所以可利用改變變壓器匝比來改變輸入電阻，實(shí)現(xiàn)與電源匹配，使負(fù)載獲得最大功率。 由以上介紹可知， 理想變壓器有 3個(gè)主要性能，即變壓、變流、變阻抗。 理想變壓器的變壓關(guān)系適用于一切變動(dòng)的電壓、電流情況。 39 小 結(jié) 本章講述的耦合電感元件是線性電路中一種主要的無源非時(shí)變多端元件 ， 它就是實(shí)際中使用的空芯變壓器 ， 在實(shí)際電路中有著廣泛的應(yīng)用 。 耦合電感的同名端在列寫伏安關(guān)系及去耦等效中是非常重要的 ， 只有知道了同名端 ， 并設(shè)出電壓 、 電流參考方向的條件下 ， 才能正確列寫 ui關(guān)系方程 ， 也才能進(jìn)行去耦等效 。 空芯變壓器電路的分析，亦就是對(duì)含互感線圈電路的分析，我們講述的是這類電路在正弦穩(wěn)態(tài)下分析計(jì)算的基本方法，仍然是運(yùn)用相量法。即根據(jù)相量模型列出初、次級(jí)的回路方程，進(jìn)而求出初、次級(jí)電流相量、次級(jí)回路在初級(jí)回路中的反映阻抗等。必須注意的是，按 KVL列回路方 40 程，應(yīng)計(jì)入由于互感作用而存在的互感電壓，應(yīng)正確選定互感作用而存在的互感電壓 ，應(yīng)正確選定互感電壓的正負(fù)號(hào)。 理想變壓器是實(shí)際鐵芯變壓器的理想化模型，它是滿足無損耗、全耦合、參數(shù)無窮大三個(gè)理想條件的另一類多端元件。它的初、次級(jí)電壓電流關(guān)系是代數(shù)關(guān)系，因而它是不儲(chǔ)能、不耗能的即時(shí)元件，是一種無記憶元件。 變壓、變流、變阻抗是理想變壓器的三個(gè)重要特征，其變壓、變流關(guān)系式與同名端及所設(shè)電壓、電流參考方向密切相關(guān)，應(yīng)用中只需記住變壓與匝數(shù)成正比，變流與匝數(shù)成反比，至于變壓、變流關(guān)系式中應(yīng)是帶負(fù)號(hào)還是帶正號(hào)，則要看同名端位置與所設(shè)電壓電流參考方向，不能一概而論盲目記住一種變換式。 ?? IM
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