matlab同名端相反变压器,读懂变压器的同名端和异名端
基础但重要,理解磁性元器件的同名端和异名端的本质含义
首先要明确一点,所谓同名端和异名端的定义,一定是对两个或者两个以上的线圈而言的,因为这个涉及到的本质问题是线圈的磁耦合,既然是耦合,当然是两者或者是两者以上产生的关系。对于磁场耦合的介质可以是具体的磁性材料也可以是空气
磁棒绕线法:
为了使得这个问题明了,我们采用磁棒绕线法分析问题,如下图是在一根磁棒上绕制两个线圈,电流i1和i2分别从两个线圈的绕线端流入,利用'右手螺旋定则'两个线圈的磁通在磁棒中如图中'蓝色'和'红色'表示的路径方向,这里我们并没有考虑感应磁场的问题,只是为了说明,何为同名端;
(1)同名端:即'源电流或外供电源电流'从不同线圈流入的结果总是起到加强源磁场的作用,正如下图'蓝色箭头'和'红色箭头'磁感线方向是同方向,磁场或磁通密度是得到增强的;
从物理结构或下图我们也可以得出,同名端,也就是在同一个磁介质上绕线方向总相同的。
(2)再引出异名端,如下图,还是利用绕线磁棒法,当i1电流从线圈1流入,i2从线圈2流入时,利用'右手螺旋定则',i1产生的磁通方向如图中'红色箭头方向',i2产生的磁通方向如图中'蓝色箭头方向',这两个磁通方向是相反的,因此源磁场或源磁通密度是被相互削弱的,因此异名端的实质是,'源电流或外供电源电流'产生的源磁场在同一系统中是被削弱的,从物理结构或下图来看,异名端是在同一介质上绕线方向总是相反的。
综上所述:利用磁棒绕线分析法,同名端是源磁场相互增强的电流流入线圈端,异名端是源磁场被削弱的电流流入线圈端。
(3)典型的磁耦合器——变压器
变压器是电能通过电—磁—电转化进行传输,本质是不进行能量存储的,而是起到能量传输的作用,既然不存储能量,那么除了励磁能量,负载能量磁场是时刻相互抵消的。
变压器同名端,如下图,是一个变压器,线圈绕在同一个闭合的磁芯上,当电流从两个端子流入时,磁通方向均为顺时针,所以这两个端子1和4'互为同名端'。
实际当中,变压器总是有一个'源端——能量输入'和'负载端——能量消耗',这样才能保持磁平衡,不至于出现无限度的饱和问题。
所以如果把线圈1当做源端线圈,电流从1脚流入和2脚以及外围电路形成回路,那么电流一定是从负载端线圈4脚流出与负载形成回路。
所以,变压器同名端两端电位保持同极性,如下图所示
图中i1是输入电流,i2是感应电动势产生的电流,是负载决定的电流,i2和i2总是通过安匝(i*N)抵消的,所以磁场也是抵消的,工作过程一直保持平衡。
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