淺談耦合電感

1.概述：

有磁耦合的兩個及以上的線圈，就稱為耦合線圈，即耦合電感。變壓器就是耦合電感工程上實際的典型應(yīng)用。

2.耦合電感基本特性：

耦合電感磁通鏈等于自感磁通鏈和互感磁通鏈兩部分的代數(shù)和。自感磁通和互感磁通方向一致即同名端相同磁通增加稱為同向耦合。同名端相反磁通減少稱為反向耦合。用耦合系數(shù)K表示兩個線圈磁耦合的緊密程度。

式中M：互感系數(shù)。K=1或接近1稱全耦合，可認(rèn)為是變壓器。K<<1就是耦合電感。

3.耦合電感的串并聯(lián)：

自感電壓，當(dāng)u,i取關(guān)聯(lián)參考方向，u，i與φ符合右手螺旋定則得到：

自感電壓由于電壓電流為同一線圈上，參考方向確定了不用考慮線圈繞向?；ジ须妷?，產(chǎn)生該電壓的電流在另一線圈上，因此要確定符號必須知道兩個線圈的繞向。因此需要確定同名端。

（同向串聯(lián)）

（反向串聯(lián)）

上式得到耦合電感同向反向串聯(lián)的等效電感量。耦合電感電壓是自感電壓和互感電壓的代數(shù)和。

（同向并聯(lián)） （反向并聯(lián)）

上式得到耦合電感同向反向并聯(lián)的等效電感量。

4.耦合電感物理結(jié)構(gòu)：

（耦合電感磁芯 兩相 多相對稱物理結(jié)構(gòu)）

兩相耦合電感等效磁路：

R1=L1 線圈1的磁阻，R2=L2線圈2的磁阻。Rc=Lg漏感 空氣隙磁阻。

一般對稱結(jié)構(gòu)的耦合電感 R1=R2 。

無氣隙磁路電感量：

有氣隙磁路電感量：

線圈1單獨作用自感電感量：

線圈1單獨作用通過線圈2的互感電感量：

可見耦合系數(shù)K 和中心柱磁阻大小有關(guān)，磁阻越大耦合系數(shù)越接近1，即也受磁芯氣隙影響。

（耦合電感磁密仿真圖）