Последовательное соединение двух индуктивно связанных катушек

 

1. Согласное включение

 

 

(22)

(23)

, где ;

.

 

2. Встречное включение

 

(24)

(25)

, где ;

.

Если коэффициент связи , то .

 

Вывод: 1. При согласном включении общее сопротивление цепи больше, чем при встречном.

, где

, где

Поэтому при включении двух индуктивно связанных катушек нужно быть очень внимательным и не путать вид соединения. Если катушки должны быть включены согласно, а их включили встречно, то через них при том же напряжении будет протекать большой ток. Может создаться аварийный режим.

2. При согласном включении угол сдвига фаз между напряжением и током больше, чем при встречном ( ).

 

Воздушный трансформатор

 

Трансформатор – это аппарат, предназначенный для преобразования тока и напряжения одной величины в токи и напряжения другой величины той же частоты. Трансформатор состоит из одной первичной и одной или нескольких вторичных обмоток. Воздушный трансформатор отличается от классического трансформатора тем, что он не содержит ферромагнитного магнитопровода. В воздушном трансформаторе все процессы преобразования линейные в отличие от классического.

 

 

Принцип действия:

 

К первичной обмотке подводится переменное напряжение

(магнитодвижущая сила)

- магнитный поток, созданный током и охватывающий ;

- магнитный поток, созданный током и охватывающий ;.

- э.д.с. самоиндукции обмотки ;

- э.д.с. взаимоиндукции обмотки .

Во вторичной обмотке под действием э.д.с. будет протекать ток , так как обмотка замкнута.

(магнитодвижущая сила)

- магнитный поток, созданный током и охватывающий ;

- магнитный поток, созданный током и охватывающий ;

- э.д.с. самоиндукции обмотки ;

- э.д.с. взаимоиндукции обмотки .

 

Уравнения воздушного трансформатора

(26)

 

 

Здесь ;

;

;

.

Запишем уравнения системы (26) в комплексной форме:

(27)

 

(28)

Построим векторную диаграмму:

 

 

Построение векторной диаграммы начинается с того, что задаемся произвольным направлением токов и . Обычно они имеют почти противоположное направление. Затем относительно них строятся вектора падений напряжений в соответствии с системой уравнений (28) сначала для первой обмотки, потом для второй.

 

Применение:

Воздушные трансформаторы обычно применяются в САУ для согласования каскадов или, как говорят, для индуктивной развязки каскадов.

 

 

Тема 6. Четырехполюсники

 

Четырехполюсниками будем называть устройства, имеющие 2 входных и 2 выходных зажима.

 

 

Примеры:

1) Трансформатор

 

 

2) Выпрямитель

 

3) Линии электропередач