2019年電氣工程師《基礎(chǔ)知識》重點：耦合電感

耦合電感

定義：耦合電感是實際耦合線圈抽象出來的理想化電路模型，是一種線性時不變雙口元件，它由L1、L2和M三個參數(shù)來表征。它反映了兩個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，稱為互感磁通鏈，這就是彼此耦合的情況。

性質(zhì)：

①當周圍空間是各向同性的線性磁介質(zhì)時，每個磁鏈都與產(chǎn)生它的施感電流成正比。

ψ11=L1i1 L1為自感系數(shù)，簡稱自感

ψ21=M21i1 M21為互感系數(shù)，簡稱互感

當兩個線圈都有電流時，每個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)，與線圈中的電流無關(guān)，滿足M12=M21。

②在工程中，為了定量地描述兩個耦合線圈的緊疏程度，把兩個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k=1時稱為全耦合。

③由于分析互感現(xiàn)象時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;兩個標記端或兩個非標記端之間稱為同名端，兩個線圈標記端與非標記端之間稱為異名端;標記的原則：若兩個線圈都由同名端流進電流，則該兩條電流產(chǎn)生的磁通量是相互增強的。

④耦合電感上的電壓、電流關(guān)系：

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