变压器和耦合电感有什么区别?

电器工程 变压器 电感器 磁学 耦合
2022-01-12 02:00:44

变压器和耦合电感器看起来非常相似。施工有区别吗?还是只在使用中?

这个问题提出了类似的问题,但答案并没有解决我的问题: 耦合电感器与实际变压器?

4个回答

两者基本上是同一类设备,尽管每个设备的参数优化不同。这两个名称是为了解释不同的预期用途,这也让您快速猜测某些参数可能有何不同。当然,只有数据表会明确告诉您参数是什么。

变压器专门用于将电力从一个绕组传输到另一个绕组。您希望绕组之间的耦合尽可能好,漏感为零,并且每个绕组在另一个开路时的绝对电感通常不是一个大问题。

对于耦合电感器,每个绕组仍然单独用于其电感,尽管当然会使用一些耦合,否则将有两个单独的电感器。一般来说,漏感不是什么大问题。事实上,为每个绕组设置一些最小保证的独立(非耦合或漏电)电感是很有用的。另一个开路时每个绕组的绝对电感也是一个重要的参数,需要详细说明。

从技术上讲,它们是相同的,这取决于它的用法。

我们通常将电感器视为存储和释放能量,因此例如在典型的开关模式反激式电源中,我们可能将其称为“反激变压器”或“耦合电感器”而不是变压器。

另一个例子是多输出降压转换器上的输出电感器。如果我们决定将不同输出的电感器缠绕在同一个磁芯上,我们将其称为耦合电感器。

而通常对于变压器,我们将交流电压施加到初级以在次级产生一个,并且功率传输是瞬时的。它存储的任何能量通常被认为是一件坏事(导致损失),而电感器(耦合或其他方式)旨在存储并稍后释放能量。

耦合电感器存储能量。它们通常有一个间隙,能量存储在磁场中。除此之外,它们看起来确实与变压器非常相似。例如,在反激式转换器中将使用耦合电感器,它在开关打开时存储能量,然后在开关关闭时将能量转储到输出端。

大多数变压器(耦合电感器除外)都缠绕在低磁阻磁芯上。它们确实有磁化和漏感,但这些更像是寄生效应。理想的变压器不具备这些特性。理想的变压器不储存能量。

另一方面,耦合电感器是一个电感器,旨在将大量能量存储在磁芯通量中。正因为如此,铁芯有一个间隙,要么是离散的间隙,要么是分布的间隙,就像在粉状铁芯中一样。能量主要储存在间隙中。

我想我们大多数人都会将耦合电感器视为一种特殊类型的变压器。

两个耦合电感可以定义为任何两个共享一部分磁通线的电感。由于这种耦合,在另一个绕组中感应出电压(=相互耦合)。不多也不少。

变压器是一种利用两个耦合电感来提高或降低电压水平的设备。链接是通过磁铁,铁氧体......

然而,感应电机和传输线通常也被建模为耦合电感器。从一个相(或线圈)中的电流对另一相(或线圈)中的电压有贡献这一事实可以看出这种耦合。正因为如此,我们变成了一组三个耦合的微分方程。由于这很难使用,因此通常应用对称分量变换(Fortescue 变换)来获得三个非耦合方程的系统。当考虑感应或同步电机时,也可以使用其他变换,例如 Clarke 或 Park。