KOLLED INDUCTORER

Klik eller tryk på Eksempel kretserne nedenfor for at påkalde TINACloud og vælg den interaktive DC-tilstand for at analysere dem online.
Få en billig adgang til TINACloud for at redigere eksemplerne eller oprette dine egne kredsløb

To induktorer eller spoler, der er forbundet med elektromagnetisk induktion, siges at være koblede induktorer. Når en vekselstrøm flyder gennem den ene spole, opretter spolen et magnetfelt, der er koblet til den anden spole og inducerer en spænding i denne spole. Fænomenet med en induktor, der inducerer en spænding i en anden induktor, er kendt som gensidig induktans.

Koblede spoler kan bruges som en grundlæggende model til transformere, en vigtig del af strømdistributionssystemer og elektroniske kredsløb. Transformatorer bruges til at skifte vekslende spændinger, strømme og impedanser og til at isolere en del af et kredsløb fra en anden.


Der kræves tre parametre for at karakterisere et par koblede induktorer: to selvinduktanser, L1 og L2, og gensidig induktans, L12 = M. Symbolet for koblede induktorer er:

Kredsløb, der indeholder koblede induktorer, er mere komplicerede end andre kredsløb, fordi vi kun kan udtrykke spolerne på spolerne med hensyn til deres strømme. De følgende ligninger er gyldige for kredsløbet ovenfor med punktplaceringerne og referencevejledningen vist:

Brug af impedanser i stedet:

De gensidige induktansbetingelser kan have et negativt tegn, hvis prikkerne har forskellige positioner. Den gældende regel er, at den inducerede spænding på en koblet spole har samme retning i forhold til dens prik, som den inducerende strøm har til sin egen prik på den koblede modpart.

T - ækvivalent kredsløb


er meget nyttig, når man løser kredsløb med koblede spoler.

Når du skriver ligningerne, kan du nemt kontrollere ækvivalensen.

Lad os illustrere dette gennem nogle eksempler.

Eksempel 1

Find amplitude og startfasevinkel for strømmen.

vs (t) = 1cos (b ×t) V w= 1kHz


Klik / tryk på kredsløbet ovenfor for at analysere on-line eller klik på dette link til Gem under Windows

Ligningerne: VS = I1*j w L1 - Jeg * j w M

0 = I * j w L2 - Jeg1*j w M

Derfor: Jeg1 = I * L2/ M; ,

I (t) = 0.045473 cos (b ×t - 90°) A



Klik / tryk på kredsløbet ovenfor for at analysere on-line eller klik på dette link til Gem under Windows

{Løsning af TINAs tolk}
about: = 2 * pi * 1000;
Sys I1, I
1 = I1 * j * about * 0.001-I * j * about * 0.0005
0 = I * j * about * 0.002-I1 * j * about * 0.0005
ende;

abs (I) = [45.4728m]
radtodeg (bue (I)) = [- 90]
#Løsning fra Python!
importer matematik som m, cmath som c, numpy som n
#Lad os forenkle udskriften af ​​kompleks
#numbers for større gennemsigtighed:
cp= lambda Z : "{:.4f}".format(Z)
om=2000*c.pi
#Vi har et lineært system
# af ligninger at
#vi vil løse for I1, jeg:
#1=I1*j*om*0.001-I*j*om*0.0005
#0=I*j*om*0.002-I1*j*om*0.0005
#Skriv matrixen af ​​koefficienterne op:
A=n.array([[1j*om*0.001,-1j*om*0.0005],
[-1j*om*0.0005,1j*om*0.002]])
#Skriv matricen af ​​konstanterne:
b=n.array([1,0])
I1,I= n.linalg.solve(A,b)
print(“abs(I)=”,cp(abs(I)))
print(“fase(I)=”,n.grader(c.fase(I)))

Eksempel 2

Find den ækvivalente impedans af to-polet ved 2 MHz!


Klik / tryk på kredsløbet ovenfor for at analysere on-line eller klik på dette link til Gem under Windows

Først viser vi den løsning, der er opnået ved at løse loop-ligningerne. Vi antager, at impedansmålerens strøm er 1 A, så målerspændingen er lig med impedansen. Du kan se løsningen i TINAs tolk.

{Løsning af TINAs tolk}
{Brug loop-ligninger}
L1: = 0.0001;
L2: = 0.00001;
M: = 0.00002;
about: = 2 * pi * 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
ende;
Z: = Vs;
Z = [1.2996k-1.1423k * j]
#Løsning fra Python
importer matematik som m
importer cmath som c
#Lad os forenkle udskriften af ​​kompleks
#numbers for større gennemsigtighed:
cp= lambda Z : "{:.4f}".format(Z)
#Brug loop-ligninger
L1=0.0001
L2=0.00006
M = 0.00002
om=4000000*c.pi
#Vi har et lineært ligningssystem
#som vi vil løse for 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
import numpy som n
#Skriv matrixen af ​​koefficienterne op:
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]])
#Skriv matricen af ​​konstanterne:
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)))

Vi kunne også løse dette problem ved hjælp af T-ækvivalent til transformeren i TINA:


Klik / tryk på kredsløbet ovenfor for at analysere on-line eller klik på dette link til Gem under Windows

Hvis vi ville beregne den ækvivalente impedans manuelt, ville vi skulle bruge wye til delta-konvertering. Selvom dette er muligt her, kan kredsløb generelt være meget komplicerede, og det er mere bekvemt at bruge ligningerne til koblede spoler.


    X
    Glad for at have dig kl DesignSoft
    Lad os chatte hvis nødvendigt hjælp med at finde det rigtige produkt eller har brug for support.
    den wpchatıco