Лекция 10, ФЭТП, Тэттэр-Пономарев.ppt
- Количество слайдов: 23
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА С МАГНИТНО (ИНДУКТИВНО)СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Лекция 10 Цепи со взаимными индуктивностями. Согласное и встречное включение Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Магнитно-связанные катушки а Согласное включение б Встречное включение Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Рассмотрим системы двух катушек, посаженных на магнитопроводы с постоянной магнитной проницаемостью μ = const, которая значительно превышает магнитную проницаемость воздуха. Это условие позволяет считать, что магнитные потоки, создаваемые катушками, в основном замыкаются в пределах магнитопроводов. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Катушки (обмотки) на рисунке «а» имеют одинаковое направление намотки и электрически соединены так, что токи в них тоже направлены одинаково. Направления магнитных потоков внутри катушек определяются по правилу правого винта (буравчика). Магнитные потоки Ф 1 и Ф 2 направлены одинаково, т. е. складываются. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Результирующий магнитный поток равен сумме Ф 1 и Ф 2, и такая ситуация обусловливает согласное включение катушек – согласное в магнитном отношении. Увеличение результирующего магнитного потока приводит к увеличению падений напряжений на каждой катушке. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Катушки на рисунке «б» также намотаны одинаково, но электрическое их соединение таково, что токи направлены противоположно. Вследствие этого магнитные потоки направлены противоположно. Результирующий поток равен разности Ф 1 и Ф 2 и такое соединение магнитно-связанных катушек называется встречным. Вследствие уменьшения результирующего магнитного потока уменьшаются и падения напряжения на каждой катушке. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Тот или иной вид включения можно получить, изменяя направление намотки одной из катушек, или при неизменной намотке, меняя характер электрического соединения катушек. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Уравнение по второму закону Кирхгофа для схемы, изображенной на рисунке «а» , имеет вид: (3. 115) где r 1, L 1, r 2, L 2 – сопротивление и индуктивность первой и второй катушек; M – взаимная индуктивность. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
– падение напряжения на соответствующей катушке, обусловленное взаимной магнитной связью. в уравнение входит дважды, поскольку учитывается влияние первой катушки на вторую и, наоборот, второй катушки на первую. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Направление намотки катушек на схемах замещения обозначается точками (или звездочками). Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Обе точки на рисунке расположены с одной стороны от индуктивностей, что обозначает одинаковость направления намотки катушек. Ток i одинаково ориентирован относительно помеченных точками зажимов катушек, что является признаком согласного включения. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Уравнение (3. 115) в конечном итоге приобретает следующий вид: где – эквивалентная индуктивность схемы; – эквивалентное сопротивление схемы. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
На рисунке точки расположены с разных сторон индуктивностей. Ток в катушки входит с разных сторон (неодинаково ориентирован относительно помеченных зажимов). Это признак встречного включения. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Встречное включение характеризует уравнение где дополнительные падения напряжения , обусловленные взаимной магнитной связью катушек, вычитаются. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Поэтому после преобразований получаем: (3. 118) где Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Уравнения (3. 115) и (3. 118) можно записать в комплексной форме (например, относительно комплексных действующих значений напряжений и тока). для согласного включения: для встречного включения: Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Согласное включение Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Встречное включение Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
В общем случае правило согласного (встречного) включения формируется следующим образом: Если на схемах замещения токи магнитносвязанных катушек одинаково ориентированы относительно помеченных зажимов, то включение или соединение катушек согласное; в противном случае – встречное. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Данное правило распространяется и на разветвленные схемы: Две ветви содержат магнитно-связанные катушки. Согласно сформулированному правилу катушки в магнитном отношении включены согласно. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Степень магнитной связи между двумя катушками характеризует параметр который называют коэффициентом магнитной связи. Этот коэффициент в зависимости от условий имеет значения в диапазоне от нуля до единицы. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.
Нулевое значение kм достигается в случаях, когда оси катушек взаимно перпендикулярны. Максимальное значение, близкое к единице, может быть получено при бифилярной намотке, когда намотка обеих катушек осуществляется соприкасающейся парой проводов. Ом. ГУПС, 2010 г. Кафедра теоретической электротехники. ФЭТП. Лекция № 10. Тэттэр А. Ю. , Пономарев А. В.


