Получете достъп до TINACloud, за да редактирате примерите или да създадете свои собствени схеми
За два индуктора или намотки, които са свързани чрез електромагнитна индукция, се казва, че са съединени индуктори. Когато променлив ток тече през една намотка, бобината създава магнитно поле, което е свързано с втората намотка и индуцира напрежение в тази намотка. Явлението на един индуктор, индуциращ напрежение в друг индуктор, е известно като взаимна индуктивност.
Свързаните бобини могат да се използват като основен модел за трансформатори, важна част от системите за разпределение на мощност и електронни вериги. Трансформаторите се използват за промяна на променливи напрежения, токове и импеданси и за изолиране на една част от верига от друга.
За охарактеризиране на двойка свързани съединители са необходими три параметъра: два самоиндуктивност, L1 и L2И взаимна индуктивност, L12 = M. Символът за свързаните индуктори е:
Схемите, които съдържат съединени индуктори, са по-сложни от другите вериги, защото можем да изразим напрежението на намотките само по отношение на техните токове. Следните уравнения са валидни за горепосочената верига с точковите места и референтните направления е показано:
Вместо това използвайте импеданси:
Условията за взаимна индуктивност могат да имат отрицателен знак, ако точките имат различни позиции. Правилото е, че индуцираното напрежение на свързана намотка има същата посока спрямо точката си, както индуциращият ток към собствената си точка върху свързания колега.
- T - еквивалент верига
е много полезно при решаване вериги със свързани съединители.
Написвайки уравненията, можете лесно да проверите еквивалентността.
Нека илюстрираме това чрез някои примери.
Пример 1
Намерете амплитудата и началния фазов ъгъл на тока.
vs (t) = 1cos (w ×t) V w= 1kHz
Уравненията: VS = I1*j w L1 - I * j w M
0 = I * j w L2 - Аз1*j w M
Следователно: I1 = I * L2/ М; намлява
i (t) = 0.045473 cos (w ×t - 90°) A
ОМ: = 2 * пи * 1000;
Sys I1, I
1 = I1 * J * ом * 0.001-I * J * ом * 0.0005
0 = I * J * ом * 0.002-I1 * J * ом * 0.0005
края;
абсолютен (I) = [45.4728m]
radtodeg (дъга (I)) = [- 90]
импортиране на математика като m, cmath като c, numpy като n
#Да опростим отпечатването на сложни
#цифри за по-голяма прозрачност:
cp= ламбда Z : “{:.4f}”.format(Z)
om=2000*c.pi
#Имаме линейна система
#от уравнения, които
#ние искаме да решим за I1, аз:
#1=I1*j*om*0.001-I*j*om*0.0005
#0=I*j*om*0.002-I1*j*om*0.0005
#Напишете матрицата на коефициентите:
A=n.array([[1j*om*0.001,-1j*om*0.0005],
[-1j*om*0.0005,1j*om*0.002]])
#Напишете матрицата на константите:
b=n.array([1,0])
I1,I= n.linalg.solve(A,b)
print(“abs(I)=”,cp(abs(I)))
print(“phase(I)=”,n.degrees(c.phase(I)))
Пример 2
Намерете еквивалентния импеданс на двуполюсния на 2 MHz!
Първо показваме решението, получено чрез решаване на уравненията на цикъла. Предполагаме, че токът на импеданса на измервателния уред е 1 A, така че напрежението на измервателния уред да е равно на импеданса. Можете да видите решението в TINA's Interpreter.
{Използване на уравнения на линия}
L1: = 0.0001;
L2: = 0.00001;
М: = 0.00002;
ОМ: = 2 * пи * 2000000;
Sys Vs, J1, J2, J3
J1*(R1+j*om*L1)+J2*j*om*M-Vs=0
J1 + J3 = 1
J2*(R2+j*om*L2)+J1*om*j*M-J3*R2=0
J3*(R2+1/j/om/C)-J2*R2-Vs=0
края;
Z: = Vs;
Z = [1.2996k-1.1423k * J]
импортиране на математика като m
импортирайте cmath като c
#Да опростим отпечатването на сложни
#цифри за по-голяма прозрачност:
cp= ламбда Z : “{:.4f}”.format(Z)
#Използвайте циклични уравнения
L1=0.0001
L2=0.00006
М = 0.00002
om=4000000*c.pi
#Имаме линейна система от уравнения
#който искаме да решим за Vs,J1,J2,J3:
#J1*(R1+j*om*L1)+J2*j*om*M-Vs=0
#J1+J3=1
#J2*(R2+j*om*L2)+J1*om*j*M-J3*R2=0
#J3*(R2+1/j/om/C)-J2*R2-Vs=0
импортирайте numpy като n
#Напишете матрицата на коефициентите:
A=n.array([[-1,R1+1j*om*L1,1j*om*M,0],
[0,1,0,1],
[0,om*1j*M,R2+1j*om*L2,-R2],
[-1,0,-R2,R2+1/1j/om/C]])
#Напишете матрицата на константите:
b=n.array([0,1,0,0])
Vs,J1,J2,J3=n.linalg.solve(A,b)
Z=Vs
print(“Z=”,cp(Z))
print(“abs(Z)=”,cp(abs(Z)))
Този проблем бихме могли да разрешим и с помощта на T-еквивалент на трансформатора в TINA:
Ако искахме да изчислим еквивалентния импеданс на ръка, ще трябва да използваме преобразуване wye в делта. Макар че това е възможно тук, като цяло веригите могат да бъдат много сложни и е по-удобно да се използват уравненията за свързани намотки.