詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

相信大家肯定在電路圖上有見過變壓器的電氣符號,常會發現變壓器符號上帶有一個像眼睛的小黑點。這是表示什麼呢?下面就跟大家分享一下這個小黑點的相關知識。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

變壓器線圈上的標註的這個小黑點,其實是表示是同名端的意思。所謂同名端和異名端的定義,一定是對兩個或者兩個以上的線圈而言的,因為這個涉及到的本質問題是線圈的磁耦合,既然是耦合,當然是兩者或者是兩者以上產生的關係。對於磁場耦合的介質可以是具體的磁性材料也可以是空氣。

一、同名端和異名端的定義

同名端,是互感線圈之間的電流或電動勢相位判別的依據。同名端具體指的是:當兩個互感線圈通入電流,所產生的磁通方向相同時,兩個線圈的電流流入端稱為同名端(又稱同極性端),反之為異名端。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

如下圖的兩個線圈,左邊線圈的電流是從1端流入,右邊線圈的電流是從3端流入,兩線圈產生的磁通方向是一致的(相助),則1端和3端為同名端,2端和4端為同名端,1端和4端為異名端,2端和3端為異名端。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

另外,如果在同一鐵芯下,線圈的繞向是一致的,則相應端為同名端。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

二、如何判斷線圈同名端?

2.1萬用表判斷

可以用萬用表和一個電池進行判別,將次級線圈接上萬用表,選擇直流電壓檔。然後將初級線圈的一端接到電池負極,另一端接觸一下電池正極,同時觀察萬用表測得電壓的極性。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

如上圖中,初級線圈接觸電池時,次級產生的感應電壓的正極是紅表筆所接的埠,所以電池正極所接的埠與萬用表紅表筆所接的埠是同名端。

2.2磁棒繞線法:

為了使得這個問題明瞭,我們採用磁棒繞線法分析問題,如下圖是在一根磁棒上繞制兩個線圈,電流i1和i2分別從兩個線圈的繞線端流入,利用“右手螺旋定則”兩個線圈的磁通在磁棒中如圖中“藍色”和“紅色”表示的路徑方向,這裡我們並沒有考慮感應磁場的問題,只是為了說明,何為同名端;

(1)同名端:即“源電流或外供電源電流”從不同線圈流入的結果總是起到加強源磁場的作用,正如下圖“藍色箭頭”和“紅色箭頭”磁感線方向是同方向,磁場或磁通密度是得到增強的;

從物理結構或下圖我們也可以得出,同名端,也就是在同一個磁介質上繞線方向總相同的。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

(2)再引出異名端,如下圖,還是利用繞線磁棒法,當i1電流從線圈1流入,i2從線圈2流入時,利用“右手螺旋定則”,i1產生的磁通方向如圖中“紅色箭頭方向”,i2產生的磁通方向如圖中“藍色箭頭方向”,這兩個磁通方向是相反的,因此源磁場或源磁通密度是被相互削弱的,因此異名端的實質是,“源電流或外供電源電流”產生的源磁場在同一系統中是被削弱的,從物理結構或下圖來看,異名端是在同一介質上繞線方向總是相反的。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

綜上所述:利用磁棒繞線分析法,同名端是源磁場相互增強的電流流入線圈端,異名端是源磁場被削弱的電流流入線圈端。

(3)典型的磁耦合器——變壓器

變壓器是電能透過電—磁—電轉化進行傳輸,本質是不進行能量儲存的,而是起到能量傳輸的作用,既然不儲存能量,那麼除了勵磁能量,負載能量磁場是時刻相互抵消的。

變壓器同名端,如下圖,是一個變壓器,線圈繞在同一個閉合的磁芯上,當電流從兩個端子流入時,磁通方向均為順時針,所以這兩個端子1和4“互為同名端”。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

實際當中,變壓器總是有一個“源端——能量輸入”和“負載端——能量消耗”,這樣才能保持磁平衡,不至於出現無限度的飽和問題。

所以如果把線圈1當作源端線圈,電流從1腳流入和2腳以及外圍電路形成迴路,那麼電流一定是從負載端線圈4腳流出與負載形成迴路。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

所以,變壓器同名端兩端電位保持同極性,如下圖所示

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端

圖中i1是輸入電流,i2是感應電動勢產生的電流,是負載決定的電流,i2和i2總是透過安匝(i*N)抵消的,所以磁場也是抵消的,工作過程一直保持平衡。

詳細介紹變壓器線圈的同名端和異名端