10 磁耦合电路

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10-磁耦合电路

第10章磁耦合电路
重点
1.耦合和互感的概念及意义 2.具有互感电路的计算
3.变压器和理想变压器原理
难点
利用相量图进行复杂电路的分析
10.1
磁耦合
耦合电感元件属于多端元件，在实
际电路中，如收音机、电视机中的中周线
圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。
100 t 50V di1 di2 u (t ) R1i1 L1 M 100 t 150V dt t
10.2
含有耦合电感电路的计算
R1 L1 + + u1 * M – +* u L2 R2 i
1. 耦合电感的串联
i1 u11
上式说明，对于自感电压由于电压电流为同一线圈上的，只要参考方向确定了，其数学描述便可容易地写出，可不用考虑线圈绕向。
对互感电压，因产生该电压的电流在另一线圈上，因此，要确定其符号，就必须知道两个线圈的绕向。这在电路分析中显得很不方便。为解决这个问题引入同名端的概念。同名端
当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。
di1 u21 M dt
例
i1
+ * u1 L1 _
M
i2 * + L2 u2 _
i1 + * u1 L1 _
M L2 *
i2 + u2 _
di1 di2 u1 L1 M dt dt
di1 di2 u2 M L2 dt dt
i1 + * u1 L1 _ M L2 * i2 + u2 _

(完整word版)磁力耦合传动原理

磁力耦合传动原理Magna Drive 磁力耦合器美国Magna Drive 磁力耦合驱动技术在1999年获得了突破性的进展。

该驱动方式解决了旋转负载系统的轴心对中、软启动、减振、调速、及过载保护等问题，并且使磁力驱动的传动效率大大提高，可达到98.5%.该技术现已在各行各业获得了广泛的应用并且对传统的传动技术带来了崭新的概念，在传动领域引起一场新的革命。

美国海军经过两年多的验证，在2004年3月，该产品成功通过了美国海军最严格的9-G抗震试验，美国海军对该技术产品实现了批量采购。

1、涡流式磁力耦合工作原理Magna Drive磁力耦合调速驱动是通过导磁体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的扭矩传输。

该技术实现了电动机和负载侧没有机械联接。

其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生扭矩，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可以控制传递的扭矩，从而实现负载速度调节。

Magna Drive磁力耦合调速驱动器主要由铜转子、永磁转子和控制器三部分组成。

铜转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，铜转子和永磁转子之间有间隙（称为气隙）。

这样电动机和负载由原来的机械联接转变为磁联接，通过调节永磁体和导磁体之间的气隙就可实现负载轴上的输出扭矩变化，从而实现负载转速变化。

由上面的分析可以知道，通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可重复的负载转速。

磁感应是通过磁体和导体之间的相对运动产生。

也就是说，磁力耦合调速驱动器的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。

通常在电动机满转时，Magna Drive ASD(大功率调速型磁力耦合器（ASD）)的滑差在1%--4%之间。

通过Magna Drive ASD输入扭矩总是等于输出扭矩，因此电动机只需要产生负载所需要的扭矩。

Magna Drive ASD传输能量和控制速度的能力不受电动机轴和负载轴之间由于安装未对准原因而产生的小角度或者小偏移的影响，排除了未对准而产生的振动问题。

PP10 含有耦合电感的电路

& & U = − jω M I 3 + [R1 + jω (L1 + M )] I1 & （去耦等效电路相量关系） & & & U = − jω M I 3 + [R2 + jω (L2 + M )] I 2
⇒ L1 = L1 + M , L2 = L2 + M , L3 = −M ′ ′
& & & U 2 = [R2 + jω (L2 + M )] I = Z 2 I , Z 2 = R2 + jω (L2 + M ) & & & U = [R1 + R2 + jω(L1 + L2 + 2M )] I = Z I , Z = (R1 + R2 ) + jω(L1 + L2 + 2M )
其中
Z1 = R1 + jω L1 , Z2 = R2 + jω L2 , ZM = jω M
& = Z2 + ZM U = 1+ ZM Y2 U, I = Z1 + ZM U = 1+ ZM Y1 U & & & & & I1 2 2 2 2 2 Z1Z2 − ZM Z1 − ZM Y2 Z1Z2 − ZM Z2 − ZM Y1 & = I + I = Z1 + Z2 + 2ZM U 式中 Y1 = 1 , Y2 = 1 & I3 &1 &2 2 Z1 Z2 Z1Z2 − ZM
③ 同名端：在两个耦合的线圈中各取一同名端：端子，并用“ ” 表示，端子，并用“”或“*”表示，且当一对同名端流进（施感电流 i1 和 i2 从同名端流进（出）各自的线圈时，互感起增助作用。各自的线圈时，互感起增助作用。多个线圈耦合时： ④ 多个线圈耦合时：

CH10含有耦合电感的电路

CH10含有耦合电感的电路第⼗章含有耦合电感电路§10-1 互感⼀、互感: 当两个线圈都有电流时，每⼀线圈的磁链为⾃磁链与互磁链的代数和： 1111211122L i M i ψψψ=±=± 2222122211L i M i ψψψ=±=±注意：1）互感系数M 12和M 21的值与线圈形状、⼏何位置、空间媒质有关，与线圈中的电流⽆关，因此，满⾜ M 12 =M 21 =M ，单位为（H ）2）⾃感系数L 总为正值，互感系数 M 值有正有负。

正值表⽰⾃感磁链与互感磁链def ⼀般有：1k ≤；当 k =1 称全耦合。

耦合因数 k 与线圈的结构、相互⼏何位置、空间磁介质有关。

三、耦合电感上的电压、电流关系I 注意：互感电压的正负：（1）与电流的参考⽅向有关（2）与线圈的相对位置和绕向有关。

四、互感线圈的同名端：当两个电流分别从两个线圈的对应端⼦同时流⼊或流出时，若产⽣的磁通相互增强，则这两个对应端⼦称为两互感线圈的同名端。

注意：当有多个线圈之间存在互感作⽤时，同名端必须两两线圈分别标定。

确定同名端的⽅法：(1) 当两个线圈中电流同时流⼊或流出同名端时，两个电流产⽣的磁场将相互增强。

(2) 当随时间增⼤的时变电流从⼀线圈的⼀端流⼊时，将会引起另⼀线圈相应同名端的电位升⾼。

同名端的实验测定：实验线路如图所⽰，当开关 S 闭合时，线圈 1 中流⼊*号⼀端的电流 i 增加，在线圈 2 的*号⼀端产⽣互感电压的正极，则电压表正偏。

如图所⽰（a ）、（b ）、（c ）、（d ），已知同名端和各线圈上电压电流参考⽅向，试写出每⼀互感线圈上的电压电流关系。

例 10-1 图（a ）例 10-1 图（b ）例 10-1 图（c ）例 10-1 图（d ）⼀、耦合电感的串联（1）顺向串联:122L L L M =++，互感起“增助”作⽤，耦合电感等效阻抗⼤于⽆互感时。

（2）反向串联: 122L L L M =+-，互感起“削弱”作⽤，耦合电感等效阻抗⼩于⽆互感时。

第六章磁耦合电路分析

第六章磁耦合电路分析6-1 学习要求（1）了解耦合电感元件的定义、互感M 的物理意义和耦合电感的电路符号；了解同名端的意义，并会判定同名端；能正确写出耦合电感的伏安关系方程，包括时域微分方程和相量方程；（2）会画耦合电感的去耦等效电路，并会用“去耦法”求解简单电路的等效电感；（3）会用“直接法”和去耦等效电路法，分析计算含耦合电感的正弦稳态电路；（4）了解理想变压器的定义及电路符号；了解变比的定义；能正确写出理想变压器的伏安关系方程，包括时域微分方程和相量方程；（5）了解阻抗变换的意义，并会进行阻抗变换计算；（6）会用“直接法”、阻抗变换法和等效电源定理法分析含理想变压器的简单电路。

6-2 主要内容1、互感与互感元件（1）自磁通与互磁通、自磁链与互磁链和自感与互感设线圈1的电流为1i 、匝数为1N ，线圈2的电流为2i 、匝数为2N ，如图6-44（a ）所示。

则电流为1i 产生的全部穿过线圈1 的磁通，称为线圈1的自磁通，用11Φ表示；由电流为2i 产生的全部穿过线圈2 的磁通，称为线圈2的自磁通，用22Φ。

11Φ中与线圈2相链的磁通21Φ，称为线圈1对线圈2的互磁通；22Φ与线圈1相链的磁通12Φ，称为线圈2对线圈1的互磁通。

11Φ中的一部分1σΦ只与线圈1相链，1σΦ称线圈1的漏磁通，故有11211σΦ=Φ+Φ。

22Φ中的一部分2σΦ只与线圈2相链， 2σΦ称线圈2的漏磁通，故有22122σΦ=Φ+Φ。

()a ()b图6-44 互感元件及其电路符号（a ）互感元件（b ）电路符号线圈1的自磁链11ψ和线圈2的自磁链22ψ分别为11111N ψ=Φ， 22222N ψ=Φ线圈1对线圈2的互磁链21ψ和线圈2对线圈1 的互磁链12ψ分别为21221N ψ=Φ， 12112N ψ=Φ线圈1自感和线圈2的自感分别为11111111L N i i ψΦ==， 22222222L N i i ψΦ== 线圈1对线圈2的互电感21M 和线圈2对线圈1的互电感12M 为212121211M N i i ψΦ==， 121212122M N i i ψΦ== （2）耦合电感元件与耦合系数彼此靠近的两个或多个线圈，若认为它们本身的电阻均为零，则这样的两个或多个线圈即构成了一个互感元件，也称耦合电感元件。

第5章含磁耦合器件的电路

–
+
——L1 称为自感系数，单位：亨/H。
u21 –
（u11（右手螺旋定则）与i1关联）
2、互感与互感电压
11 21
N1 N2 – + u21 –
i1
+ u11
线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magnetic flux)，同时，有部分磁通穿过临近线圈2，这部分磁通称为互感磁通 21 。两线圈间有磁的耦合。该磁通所在线圈位置
互感元件的IV特性方程
根据电磁感应定律，在端口电压、电流为关联参考方向，并且自感磁通与电流符合右手螺旋关系时，互感元件的电压电流方程为
u1
i1
M
*
L1
*
L2
i2 u2

互感元件的符号
dΨ 1 di1 di2 di1 di2 u L L L M 11 12 1 1 dt dt dt dt dt u dΨ 2 L di1 L di2 M di1 L di2 2 21 22 2 dt dt dt dt dt
图 5.2a
ψ 21
1 i2 ＋ ψ 22 u2 － i 1
＋
i1
i1 i 2
M
ψ 1 u1
*
*
L2
i2
u2
L1 ψ 2
图5.2 b 互感元件的模型
互感
（ b）
同名端定义为使所激发的自感磁链和互感磁链方向一致的两个线圈
电流的进端或出端。换言之，两个端口电流都流进（或流出）同名端，表示它们所激发的自感磁链和互感磁链方向一致，（总磁链在原自感磁链基础上增强）。则互感磁链前应取正号。当两个线圈的电流是从非同名端流入时，它们所激发的自感磁链与互感磁链方向相反，则互感磁链前应取负号。(互感磁链的符号)

耦合电路知识点总结

耦合电路知识点总结一、耦合电路的种类耦合电路根据传输信号的方式和形式，可分为磁耦合电路、电容耦合电路和电感耦合电路三种类型。

1. 磁耦合电路磁耦合电路是利用磁场的传输作用实现信号的耦合。

其基本结构为两个线圈（一对）相互靠近，通过磁感应线圈之间产生的磁场，实现信号传输。

磁耦合电路常见于变压器和互感器中，能够实现信号传输的隔离和变换。

2. 电容耦合电路电容耦合电路使用电容器来实现信号的耦合。

当两个电路之间通过电容器连接时，可以实现交流信号的传输。

电容耦合电路常用于放大器中，能够实现对交流信号的放大。

3. 电感耦合电路电感耦合电路是利用电感的传感和传输作用实现信号的耦合。

在电感耦合电路中，通过电感的互感作用，可以实现信号的传输和变换。

电感耦合电路常用于无线电收发器中，能够实现对无线信号的接收和放大。

以上三种耦合电路各有其特点和应用领域，掌握耦合电路的不同种类对于电子电路的设计和应用都是非常重要的。

二、耦合电路的工作原理耦合电路的工作原理主要是通过两个电路之间的相互影响，实现信号的传输和耦合。

具体来说，磁耦合电路是通过磁场的传输实现信号的耦合；电容耦合电路是通过电容器的传输实现信号的耦合；电感耦合电路是通过电感的传感实现信号的耦合。

在耦合电路中，通过合适的设计和连接方式，可以实现不同种类和形式的信号传输和耦合，从而实现电子设备的各项功能。

三、耦合电路的性能参数耦合电路的性能参数包括传输特性、频率响应、带宽、增益、失真度等指标。

1. 传输特性传输特性是指耦合电路在不同工作状态下对输入信号和输出信号的传输效果。

一般来说，传输特性包括传输系数、相位差、功率损耗等指标，它们可以反映出耦合电路在信号传输过程中的衰减和失真情况。

2. 频率响应频率响应是指耦合电路对不同频率信号的响应情况。

在实际应用中，耦合电路需要能够有效地传输和处理各种频率的信号，因此频率响应是耦合电路的重要性能参数。

3. 带宽带宽是指耦合电路能够传输的频率范围。

基于maxwell 的10kw标准型磁力耦合器的建模设计

基于maxwell 的10kw标准型磁力耦合器的建模设计作者：韩笑蒋欣卓来源：《中国科技纵横》2016年第04期【摘要】磁力耦合器在现代工业中的出现，对能源节约的实现发挥着越来越重要的作用。

在电动机和负载之间安装磁力耦合器，不仅可以实现软起动、隔振以及恶劣条件下的无机械连接传动，而且可以获得优越的调速性能。

本文将对10kw标准型磁力耦合器的建模过程进行分析。

首先，掌握磁力耦合器的结构特点，对磁力耦合器的运行原理进行学习，分析磁力耦合器实体结构及设计图纸，研究各部件的设计参数对运行效果的影响，对模型的结构尺寸进行设计。

其次，利用Ansoft Maxwell软件依据已经设计的参数，在三维环境下建立磁力耦合器的模型。

整个过程为磁力耦合器的优化设计提供参考依据。

【关键词】磁力耦合器 Ansoft Maxwell 建模设计1 课题研究的背景传统机械式传动结构可以保持传动比恒定，能保证大功率运行及其他运行优势，但是，却存在系统性能受到过多因素影响的缺陷，比如，在传动过程中，由于主动件与从动件之间的直接接触，会产生磨损、噪声和振动等不良效果；由于对润滑和装配精度要求较高，使得实施密封的措施过于复杂等[1-4]。

磁力耦合器作为传动设备在工程上的应用，在实现优良调速性能、提高传动效率的基础上，可以在很大程度上节约能源，并实现了主动件与从动件完全分离，简化了机械结构，形成了无直接接触的传动结构，能够在高粉尘、高谐波、振动、易燃易爆等恶劣环境中正常运行，并极大的减小了磨损、振动、噪声等各种故障的发生频率，有效的节约了维修经费[5]。

2 磁力耦合器的结构与原理磁力耦合器结构简单，呈左右对称式结构，主要由输入端安装盘、导磁体、嵌入永磁体的磁体安装盘、磁体盖板以及输出端安装盘等部件构成，其中两个端盖与两个导磁体通过机械联接固定，并与电机驱动轴连接构成主动转子；嵌入永磁体的磁体安装盘与负载轴连接构成从动转子。

主动转子与从动转子之间存在可调节大小的空气间隙。

基于Maxwell软件10 kW标准型磁力耦合器的有限元分析

基于Maxwell软件10 kW标准型磁力耦合器的有限元分析韩笑;蒋欣卓;林平;黄朝明【摘要】研究了10 kW标准型磁力耦合器在不同滑差下不同瞬态的性能.利用Ansoft Maxwell软件并依据磁力耦合器样机参数,在三维环境下建立磁力耦合器的有限元模型.对磁力耦合器进行有限元分析,得到磁力耦合器的输出转矩及铜盘内磁场强度、磁密等场量的变化规律.分析结果表明:转矩输出的稳定时刻不随滑差的变化而变化;转矩稳定输出后仍存在波动,但波动值不随滑差的变化而变化;铜盘上的涡流密度与能量损耗随滑差的增大而增大,而铜盘上的磁密、磁场强度与磁场能则随滑差的增大先减小后增大.研究结果对10 kW标准型磁力耦合器的设计与改良有很好的指导意义.【期刊名称】《机电设备》【年(卷),期】2016(033)002【总页数】8页(P1-7,30)【关键词】磁力耦合器;AnsoftMaxwell;有限元分析;转矩【作者】韩笑;蒋欣卓;林平;黄朝明【作者单位】大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连 116026;大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连 116026;大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连 116026;大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连 116026【正文语种】中文【中图分类】TH139传统的机械式传动系统容易受到多种因素的影响，比如在传动过程中，主动件与从动件之间的直接接触会产生磨损、噪声和振动等不良效果[1-4]。

而由磁力耦合器带来的一种新的传动方式，即依靠磁力的非接触传动，可以在很大程度上缓解上述问题。

磁力耦合器的优点是：能隔振、减振；允许较大的对中误差；可以实现电动机的软起动与软停止，从而增加系统的可靠性，并延长轴承以及密封件的寿命[5]。

随着新材料、新理论以及新的研究方法不断被开拓，磁力耦合器必将迎来新的发展潮流。

本文以10 kW标准型磁力耦合器作为研究对象，首先应用Ansoft Maxwell软件，基于样机参数对磁力耦合器进行三维建模，然后对磁力耦合器模型进行仿真实验，最后进行分析。

磁信号耦合规律

磁信号耦合规律全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：磁信号耦合规律是指当两个磁体之间存在一定的距离时，它们之间会发生相互作用并产生磁信号的传递现象。

这种现象往往在磁共振成像、磁电感应等领域得到广泛应用。

以下将从磁信号耦合规律的基本原理、影响因素和应用方面进行探讨。

磁信号耦合规律的基本原理是通过磁场的相互作用实现磁信号的传递。

在两个磁体之间存在一定距离时，它们之间会相互影响并产生磁场。

磁场的强度和方向决定了磁信号的特性，当两个磁体之间的距离越近，它们之间的磁场相互作用就越强，从而产生更加明显的磁信号。

而当两个磁体之间的距离越远，它们之间的磁场相互作用就越弱，导致磁信号传递的效果变差。

磁信号耦合规律受到多种因素的影响，其中包括磁体的形状、大小、材质等。

不同形状的磁体之间会产生不同的磁场结构，从而影响磁信号的传递效果。

磁体的大小和材质也会对磁信号的传递产生影响，一般来说，磁体的大小越大，材质越好，磁信号传递的效果就越好。

外部环境的温度、湿度等因素也会对磁信号的传递产生一定的影响。

磁信号耦合规律在许多领域都有着重要的应用价值。

在医学影像学中，磁共振成像技术利用磁信号耦合规律实现对人体内部组织结构的非侵入式显像，从而为临床诊断提供了重要依据。

在电子通讯领域，磁信号耦合规律被广泛应用于无线通信、磁力传感器等设备中，实现了无线通信信号的传递和检测。

磁信号耦合规律还可以应用于物流、控制系统等领域，实现信息的传递和控制。

第二篇示例：磁信号耦合规律是指在磁场中不同磁性元件之间相互作用的规律。

磁性元件包括磁铁、电磁铁、磁性材料等，它们可以产生磁场，同时也可以受到外部磁场的影响。

磁信号耦合规律研究的是这些磁场之间的相互影响关系，以及如何利用这些影响来实现各种功能。

磁信号耦合规律在许多领域都有重要应用，例如磁存储、磁传感器、电磁波通讯等。

在磁存储中，磁信号耦合规律可以帮助我们了解磁性介质中记录的信息是如何读取和写入的；在磁传感器中，可以帮助我们设计出更加灵敏和稳定的传感器；在电磁波通讯中，可以帮助我们传输和接收磁信号。

华中科技大学电路理论课件第10章_颜秋容

φ21
i1
i2
+ - u2 +
= L1i1 + M12i2 = M 21i1 + L2i2
u-i relations of Linear coupled inductors:
2011-9-21
⎧⎪⎪u1 ⎨ ⎪⎪⎩u2
= =
dψ 1 dt dψ 2 dt
Linear system
电路理论－颜秋容
⎧⎪⎪u1 ⎨ ⎪⎪⎩u2
i1 R1
us L1
R2 •M •
L2
i2
20I1 + j30I1 − j10I2 = 100∠0°
RL
10I2 + j20I2 − j10I1 +10I2 = 0
100∠0°
I1 20Ω j10Ω 10Ω
+
••
j30Ω
j20Ω
-
I2 10Ω
I1 = 2.82∠ − 50.71°A I2 = 0.995∠174.3°A
i1
1
u1
2
i2
3
u2
4
i1 u1
i2 u2
2011-9-21
电路理论－颜秋容
i3 u3
7
Practice 10.1 Dot convention and u-i relations.
+ I1 * M
I2 *
+ห้องสมุดไป่ตู้
U
L1
1
-
L2
U 2
-
U1 = jωL1I1 + jωM (−I2 ) U 2 = jωM (I1) + jωL2 (−I2 )
φ12

磁耦合机构

磁耦合机构
磁耦合机构是一种利用磁力传递动力的机构，它可以将两个不同的机械系统通过磁力连接起来，实现动力的传递和控制。

磁耦合机构具有结构简单、传动效率高、无需润滑等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。

磁耦合机构的基本原理是利用磁力将两个机械系统连接起来，其中一个机械系统通过电机等动力源驱动，另一个机械系统则通过磁力传递动力。

磁耦合机构通常由两个磁性转子和一个非磁性隔离器组成，其中一个磁性转子与动力源相连，另一个磁性转子与被驱动的机械系统相连，隔离器则用于隔离两个磁性转子，防止磁力泄漏。

磁耦合机构的应用范围非常广泛，例如在化工、医药、食品等行业中，磁耦合机构可以用于传递液体或气体，避免了传统机械传动中的泄漏问题，提高了生产效率和安全性。

在航空航天领域，磁耦合机构可以用于控制航天器的姿态和位置，实现精确的控制和调整。

在机械制造领域，磁耦合机构可以用于传递动力和控制转速，实现高效的机械加工。

磁耦合机构的优点不仅在于其结构简单、传动效率高、无需润滑等方面，还在于其具有良好的隔离性能和可靠性。

由于磁耦合机构的磁力传递是通过隔离器实现的，因此可以有效地隔离传动系统和被驱动系统，避免了传统机械传动中的摩擦和磨损问题，同时也可以避免传统机械传动中的润滑问题。

此外，磁耦合机构的可靠性也非
常高，因为它没有机械接触部件，不会因为磨损和疲劳而导致故障。

磁耦合机构是一种非常优秀的机械传动方式，它具有结构简单、传动效率高、无需润滑、隔离性能好、可靠性高等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。

随着科技的不断发展，磁耦合机构的应用前景将会更加广阔。

dl-10耦合电感电路

一般有：
即 11= 21 ，22 =12
k
M

M2
(Mi1 )( Mi 2 )
12 21 1
L1 L2
L1 L2
L1i1 L2 i2
11 22
耦合系数k与线圈的结构、相互几何位置、空间磁介质有关
3. 耦合电感上的电压、电流关系
当i1为时变电流时，磁通也将随时间变化，从而在线
解解：
Zl
ω2M2
Z22

ZX
4
j10
10
j10
4
4 (10 j10)
ZX

10
j10
j10
200
j10 0.2 j9.8Ω
此时负载获得的功率：P PR引（102010）2Rl 10 W
实际是最佳匹配：
Zl

Z
*
11
,
P US 2 10 W 4R
11
1. 互感
21
N1 i1
+ u11 –
N2 + u21 –
线圈1中通入电流i1时，在线圈1中产生磁通(magnetic flux)，同时，有部分磁通穿过临近线圈2，这部分磁通称为
互感磁通。两线圈间有磁的耦合。
定义：磁链 (magnetic linkage)， =N
当线圈周围无铁磁物质(空心线圈)时，与i 成正比,当只有
第10章含有耦合电感的电路
重点 1.互感和互感电压 2.有互感电路的计算 3.空心变压器和理想变压器
10.1 互感
耦合电感元件属于多端元件，在实际电路中，如收音机、电视机中的中周线圈、振荡线圈，整流电源里使用的变压器等都是耦合电感元件，熟悉这类多端元件的特性，掌握包含这类多端元件的电路问题的分析方法是非常必要的。

要点、考点与例题——第10章含有耦合电感的电路

u1
=
R1i +
( L1
di dt
−
M
di ) dt
=
R1i + (L1
−
M ) di dt
u2
=
R2i
+ (L2
di dt
−
M
di ) dt
=
R2i
+
(L2
−
M)
di dt
网学天地（）
由上式可作出如图 10-3（b）所示的无互感等效电路，无互感i2 dt
u 21
，
=
M
di1 dt
，称为互感电压，是邻近电感中电流变化引起的电压；
互感电压前的“+”、“-”的正确选取是写出电感端电压的关键，选取的原则：如果互感电压“+”极性端子与产生它的电流流进的端子为一对同名端，互感电压前取“+”号，反之，取“-”号。
当施感电流为同频率的正弦量时，在正弦稳态情况下，上式的有相量形式
def
k=
Ψ21 ⋅ Ψ21
Ψ11 Ψ22
对各向同性的线性磁介质因Ψ11 = L1i1 ，Ψ22 = L2i2 ，Ψ12 = Mi2 ，Ψ21 = Mi1 ，代入上
式有
k = Ψ12 ⋅ Ψ12 = Mi2 ⋅ Mi1 = M ≤ 1
Ψ11 Ψ22
L1i1 ⋅ L2i2
L1 L2
k 的大小与线圈的结构、两线圈的相互位置以及周围磁介质情况有关。如果两线圈靠得
根据阻抗的概念，对上式中可以令 Z11 = R1 + jωL1 （ Y11 = 1/ Z11 ），称原边回路阻抗
（导纳）， Z 22 = R2 + jωL2 + RL + jX L （ Y22 = 1/ Z 22 ），称副边回路阻抗（导纳），

磁耦合电路

12
v1
ψ 12 = N1ϕ 12 ψ 21 = N 2ϕ 21 ψ 1 = ψ 11 + ψ 12 ψ 2 = ψ 22 + ψ 21
v2
Ψ 21
Ψ22
v1 = v2 =
dψ 1 dt dψ dt
= =
d (ψ d (ψ
11 +
ψ
12 )
dt
22 +
= =
dψ 11 dt dψ
+ +
dψ 12 dt
= v11 + v12 = v22 + v21
di1 v11 = L1 dt
ψ
21 )
22
dt
dt
dψ 21 dt
Self voltage
dψ 11 ψ 11 = L1i1 v11 = dt
dψ 22 ψ 22 = L2i2 di2 v22 = v = L 22 2 dt dt dψ 12 dψ 21 Mutual voltage v = v =
di2 2 dt
v21 = M
di1 L1 dt
di1 dt
, v12 = M
di2 dt di1 dt
di2 dt
combined
v1 = v11 − v12 = v2 = v22 − v21 =
− M
di2 L2 dt
− M
Phase forms
Self inductance part ˙ = ω L jI ˙ =Z I ˙ V
(1) (Self) Inductance Magnetic flux linkage ψ 1 = N1ϕ1 ψ 1 = L1i1
Voltage
v1 =

磁耦合密封原理

磁耦合密封原理
磁耦合密封是一种通过磁力来实现密封的技术。

它主要由两部分组成：定子和转子。

定子通常由永磁体或电磁体组成，而转子通常由非磁性材料制成。

在定子和转子之间，通过电磁感应产生的磁力实现密封。

具体来说，当定子通电时，会产生一个磁场。

转子在此磁场中旋转时，由于磁力的作用，会在定子和转子之间形成一个密封的磁力场。

这种磁力场可以有效地防止物质的渗透或流失，从而实现密封的效果。

同时，磁耦合密封还具有无接触、无摩擦、无泄漏、无磨损等优点。

因此，磁耦合密封在许多领域中被广泛应用，如化工、医药、食品等行业的泵、搅拌器、离心机等设备中。

磁性藕合器的设计与计算

磁力耦合器的设计及应用概要:磁力耦合器也称磁力联轴器、永磁传动装置。

永磁涡流传动装置主要由铜转子、永磁转子和控制器三个部分组成。

一般，铜转子与电机轴连接，永磁转子与工作机的轴连接，铜转子和永磁转子之间有空气间隙（称为气隙），没有传递扭矩的机械连接。

这样，电机和工作机之间形成了软（磁）连接，通过调节气隙来实现工作机轴扭矩、转速的变化。

因气隙调节方式的不同，永磁涡流传动装置分为标准型、延迟型、限矩型、调速型等不同类型。

磁力耦合器在超高真空实验设备—滑动摩擦系数测定实验机上的具体应用和设计；并结合应用扼要介绍了磁力耦合器的工作理、主要功能、磁力传动转矩的计算、磁路的排列形式、结构特点等，以及在制造中需要注意的工艺问题。

随着科学技术的不断进步和发展，对有关物理量测定设备的性能要求越来越高，对测试结果要求更加精确和准确；从而得出的数据更加真实和有效，这极大地促进了科研事业的迅速发展，同时也为工业技术经济的腾飞发挥着巨大推动作用，充分体现了科学技术是第一生产力；我们设计制造的磁力耦合器应用到超高真空设备—滑动摩擦系数测定实验机上。

由于磁力耦合器在传动负载转矩的同时，能够彻底解决设备的全密封问题；滑动摩擦系数测定实验机在分子泵连续抽真空48h 后，测量室的真空度达到10-6Pa 以上，满足了实验室测试要求；足见其全密封的有效性和可靠性；这为科学研究提供了设备保障，为科研事业的发展起到了促进作用。

1、磁力耦合器的工作原理和主要功能1.1、工作原理根据磁体磁极的异性相吸、同性相斥原理及其磁力线能够穿过非铁磁性物质的特性；当电动机拖动外磁转子旋转时，通过磁力作用，外磁转子带动密封套内的内磁转子同步旋转，从而实现转矩的非直接接触传动；同时，通过密封套实现了传动转矩时轴端的静态全密封，把传统轴端的动态密封变为安全、可靠的静态密封，从根本上解决了动态轴封“跑、冒、滴、漏”的技术难题。

其原理结构如图1 所示。

1.2、主要功能磁力耦合器的主要功能是传动转矩，同时，把轴端传统的机械动密封变为安全、可靠的静密封；当负载转矩超过磁力耦合器的最大传动转矩时，磁力耦合器内、外磁转子会自动脱开耦合状态，起到过载保护的作用；由于磁力耦合传动属于非直接接触的软连接，隔振、减振作用明显。

10 磁耦合电路