电压互感器

1理解互感现象、互感线圈的伏安关系叙述互感线圈同名端的含义和作用应用网孔法和去耦等效电路法分析互感电路应用反映阻抗法分析空心变压器电路说明理想变压器的伏安关系及主要作用第8章互感电路电路分析2变压器概述含有互感的电路在现代生产和生活中广泛应用。各种变压器和互感器就是根据互感原理制成的。变压器的功能主要有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离等。变压器按用途可分为：输配电用的电力变压器，包括升、降压变压器等；供特殊电源用的特种变压器，包括电焊变压器、整流变压器、电炉变压器、中频变压器等；供测量用的仪用变压器，包括电流互感器、电压互感器、自耦变压器（调压器）等；用于自动控制系统的小功率变压器；用于通信系统的阻抗变换器等等。电路分析3各种变压器电路分析4电力变压器电路分析5三相电力变压器电路分析6小型变压器电路分析7特殊的变压器调压器牵引电磁铁电流互感器电路分析88.1互感自感：1u1i12u2i2111iL111iL自感系数dtdiLdtdu1111自感电压互感：212111iMiL121222iMiLdtidMdtidLdtdu21111dtidMdtidLdtdu12222MMM2112耦合电感的伏安关系式自感电压互感电压电路分析9互感电压为负同名端由于互感存在，可能使总磁链增加或减少。总磁链增加1u2u2i1i1u2u2i1i总磁链减少2111iMiL1222iMiLdtidMdtidLdtdu21111dtidMdtidLdtdu12222总磁链减弱：∴使磁场互相增强时，Ｍ前为正号；使磁场互相减弱时，Ｍ前为负号。M前为负号电路分析10同名端但实际绕向并不知道，通常采用同名端的办法，用“·”表示。总磁链增加总磁链减少表示从同名端流入电流磁场增强。表示从异名端流入电流磁场削弱。1L2i1u2uM1i2L1L2i1u2uM1i2L1u2u2i1i1u2u2i1i具有磁耦合的两个线圈，当电流同时从各自的线圈的某端流入时，所产生的互感磁链和自感磁链是互相加强的。这两个端点就是同名端。电路分析11对于激励是频率为的正弦稳态电路，耦合电感的伏安关系为:同名端1Lj2I1U2UM1I2Lj2111IMjILjU1222IMjILjU自感电压互感电压电路分析12已知线圈结构标出同名端电流从同名端流入，使磁场得到增强。**电路分析13已知同名端判断互感电压的极性同名端的感应电压瞬时极性相同。AIRBICIABC3SU2SU1SUDM1L2L例8-2：图示电路中，角频率为，则电压相量=_____,=_____。CDUABUCSBSAIMjUILjUIRA113)(CSBSAIMjUILjUIRB113)(BCSIMjILjUC22)(BCSIMjILjUD22)(DA当电流从一个线圈的打点端流入时，则在另一个线圈产生的互感电压，其打点端为正。或者说，当电流从一个线圈的打点端流出时，则在另一个线圈产生的互感电压，其打点端为负。电路分析14同名端的测定例：图示电路中的方框内为一对互感线圈，欲测定其同名端。分别在1-1’端和2-2’端接上直流电压源和直流电压表。当K合上后瞬间，根据直流电压的偏转方向测定两线圈的同名端。1M221VEKK合闸后瞬间直流电压表正方向偏转，则1、2为同名端；若反方向偏转，则1、2’为同名端。电路分析15耦合系数工程上，常用耦合系数k表示两线圈的耦合松紧程度，定义为由互感和自感的定义，有0k1，互感磁通越接近自感磁通则k值越大，即两个线圈之间耦合越紧密，当k=1时称为全耦合。21LLMk1))((2211211222112121221iLiLMiMiLLMLLMk电路分析168.2含耦合电感电路的计算网孔分析法2111IMjILjU1222IMjILjU伏安关系式2I1U2UMj1I2Lj1Lj去耦等效电路法用T形等效电路代替原电路,互感消去.电路分析17例8-3两耦合电感串联，求等效的总电感。I1L2LM+-UI1L2LM+-U解：顺接时，总电压由四部分构成，两个电感都有自感电压和互感电压。IMjIMjILjLjU)(21IMLLj)2(21)2(21MLLjIUZMLLL221同理，反接时：MLLL221电路分析18例8-4求如图所示电路中的网孔电流。2jV0001453j8j6j1I2I02)(6)34(1002211IjIIjIj0)(22)(6)85(122122IIjIjIIjIjA5.33.201I解得:A19693.82I电路分析19去耦等效电路法同名端同侧相连1LM2LML1MML2ML1MML2去耦等效电路同名端异侧相连去耦等效电路可列出两电路的伏安关系，证明两电路是等效电路。返回1LM2L电路分析20去耦等效电路法另一种画法M1LM12L23123ML1ML2电路分析21例8-4去耦等效电路法求如图所示电路中的网孔电流。2jV0001453j8j6j1I2IA5.33.201I解得:A19693.82I100)(8)54(211IIjIj0)105()(8212IjIIj解:画出等效电路如图所示。其中一对耦合电感是异侧相连。V0001453j10j8j1I2I2j电路分析22例题(自测题8-6)求图示电路的输入阻抗ZAB=_________。j6ABj6j2-去耦等效电路132jjjZABABj4j4j2j1查等效电路电路分析23例8-6V18025.25SABIjUMSUj10j1015j15-ISI5AB图示电路中,M=5，，。画去耦等效电路，求与两个电源输出的、P、Q以及cos。V0215SUA9025.0SIABUS去耦等效电路如下：解：A45115152151jIV0215j15j1515j15-IA25.0j5ABj5-1I电压源输出:电流源输出:VA1515451215*1jIUSS0.707cos15Var,W,15QPVA5.25.25.0)55()55(**jjIIjIUSSSS0.707cos5Var,.2W,5.2QP电路分析24课堂小结本节课的重点与难点互感与自感，互感电压与自感电压。耦合电感的伏安关系。同名端的含义和作用。应用网孔法计算互感电路。应用去耦等效电路法计算互感电路。基本要求同名端的含义和作用。耦合电感的伏安关系。互感电路的计算方法。电路分析25课堂练习自测题8-1自测题8-2自测题8-3自测题8-4自测题8-5作业:8-2,8-4选做:8-15