浅谈耦合电感

1.概述：

有磁耦合的两个及以上的线圈，就称为耦合线圈，即耦合电感。变压器就是耦合电感工程上实际的典型应用。

2.耦合电感基本特性：

耦合电感磁通链等于自感磁通链和互感磁通链两部分的代数和。自感磁通和互感磁通方向一致即同名端相同磁通增加称为同向耦合。同名端相反磁通减少称为反向耦合。用耦合系数K表示两个线圈磁耦合的紧密程度。

式中M：互感系数。K=1或接近1称全耦合，可认为是变压器。K<<1就是耦合电感。

3.耦合电感的串并联：

自感电压，当u,i取关联参考方向，u，i与φ符合右手螺旋定则得到：

自感电压由于电压电流为同一线圈上，参考方向确定了不用考虑线圈绕向。互感电压，产生该电压的电流在另一线圈上，因此要确定符号必须知道两个线圈的绕向。因此需要确定同名端。

（同向串联）

（反向串联）

上式得到耦合电感同向反向串联的等效电感量。耦合电感电压是自感电压和互感电压的代数和。

（同向并联） （反向并联）

上式得到耦合电感同向反向并联的等效电感量。

4.耦合电感物理结构：

（耦合电感磁芯 两相 多相对称物理结构）

两相耦合电感等效磁路：

R1=L1 线圈1的磁阻，R2=L2线圈2的磁阻。Rc=Lg漏感 空气隙磁阻。

一般对称结构的耦合电感 R1=R2 。

无气隙磁路电感量：

有气隙磁路电感量：

线圈1单独作用自感电感量：

线圈1单独作用通过线圈2的互感电感量：

可见耦合系数K 和中心柱磁阻大小有关，磁阻越大耦合系数越接近1，即也受磁芯气隙影响。

（耦合电感磁密仿真图）