Litar berayun berganding secara induktif

Pertimbangkan dua litar berayun diposisikan secara relatif antara satu sama lain supaya tenaga boleh dipindahkan dari litar pertama ke litar kedua dan sebaliknya.

Litar pengayun dalam keadaan sedemikian dipanggil litar berganding, kerana ayunan elektromagnet yang berlaku dalam salah satu litar menyebabkan ayunan elektromagnet dalam litar lain, dan tenaga bergerak antara litar ini seolah-olah ia disambungkan.

Semakin kuat hubungan antara rantai, semakin banyak tenaga dipindahkan dari satu rantai ke rantai yang lain, semakin kuat rantai mempengaruhi satu sama lain.

Magnitud sambungan gelung boleh dikira dengan pekali gandingan gelung Kwv, yang diukur sebagai peratusan (dari 0 hingga 100%). Sambungan litar adalah induktif (transformer), autotransformer atau kapasitif. Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan gandingan induktif, iaitu keadaan apabila interaksi litar berlaku hanya disebabkan oleh medan magnet (elektromagnet).

Gandingan induktif juga dipanggil gandingan transformer kerana ia berlaku disebabkan oleh tindakan induktif bersama litar litar antara satu sama lain, seperti dalam dalam transformer, dengan satu-satunya perbezaan bahawa litar berayun tidak boleh, pada dasarnya, digandingkan serapat yang boleh diperhatikan dalam pengubah konvensional.

Dalam sistem litar bersambung, salah satu daripadanya dikuasakan oleh penjana (dari sumber arus ulang-alik), litar ini dipanggil litar primer. Dalam rajah, litar utama ialah litar yang terdiri daripada unsur L1 dan C1. Litar yang menerima tenaga daripada litar primer dipanggil litar sekunder, dalam rajah ia diwakili oleh unsur L2 dan C2.

Konfigurasi pautan dan resonans gelung

Apabila arus I1 berubah dalam gegelung L1 gelung primer (bertambah atau berkurang), magnitud aruhan medan magnet B1 di sekeliling gegelung ini berubah dengan sewajarnya dan garisan daya medan ini melintasi lilitan gegelung sekunder L2 dan oleh itu, mengikut undang-undang aruhan elektromagnet, mendorong EMF di dalamnya, yang menyebabkan arus I2 dalam gegelung L2. Oleh itu, ternyata melalui medan magnet tenaga dari litar primer dipindahkan ke sekunder, seperti dalam pengubah.

Gelung yang disambung secara praktikal boleh mempunyai sambungan malar atau berubah-ubah, yang direalisasikan dengan kaedah pengeluaran gelung, sebagai contoh, gegelung gelung boleh dililit pada bingkai biasa, tetap pegun, atau terdapat kemungkinan fizikal. pergerakan gegelung secara relatif antara satu sama lain, maka hubungannya berubah-ubah. Gegelung pautan boleh ubah ditunjukkan secara skematik dengan anak panah melintasinya.

Oleh itu, seperti yang dinyatakan di atas, pekali gandingan gegelung Ksv mencerminkan interkoneksi litar sebagai peratusan, dalam amalan, jika kita membayangkan bahawa belitan adalah sama, maka ia akan menunjukkan berapa banyak fluks magnet F1 daripada gegelung L1 juga jatuh pada gegelung L2. Lebih tepat lagi, pekali gandingan Ksv menunjukkan berapa kali EMF teraruh dalam litar kedua adalah kurang daripada EMF yang boleh teraruh di dalamnya jika semua garis daya magnet gegelung L1 terlibat dalam penciptaannya.

Untuk mendapatkan arus dan voltan maksimum yang tersedia dalam litar yang disambungkan, ia mesti kekal dalam resonansi antara satu sama lain.

Resonans dalam litar penghantaran (utama) boleh menjadi resonans arus atau resonans voltan, bergantung pada peranti litar utama: jika penjana disambungkan ke litar secara bersiri, maka resonans akan berada dalam voltan, jika selari - resonans arus. Biasanya akan terdapat resonans voltan dalam litar sekunder, kerana gegelung L2 sendiri berkesan bertindak sebagai sumber voltan AC yang disambungkan secara bersiri ke litar sekunder.

Mempunyai gelung yang berkaitan dengan CWS tertentu, penalaan mereka kepada resonans dilakukan dalam susunan berikut. Litar utama ditala untuk mendapatkan resonans dalam gelung primer, iaitu, sehingga arus maksimum I1 dicapai.

Langkah seterusnya ialah menetapkan litar sekunder kepada arus maksimum (voltan maksimum pada C2). Litar utama kemudiannya dilaraskan kerana fluks magnet F2 dari gegelung L2 kini mempengaruhi fluks magnet F1, dan frekuensi resonan gelung primer berubah sedikit kerana litar kini berfungsi bersama.

Adalah mudah untuk mempunyai kapasitor boleh laras C1 dan C2 pada masa yang sama apabila menyediakan litar bersambung yang dibuat sebagai sebahagian daripada blok tunggal (secara skematik, kapasitor boleh laras dengan pemutar biasa ditunjukkan oleh anak panah bertitik gabungan yang melintasinya). Satu lagi kemungkinan pelarasan adalah untuk menyambungkan kapasitor tambahan dengan kapasiti yang agak kecil selari dengan yang utama.

Ia juga mungkin untuk melaraskan resonans dengan melaraskan induktansi gegelung luka, contohnya dengan menggerakkan teras di dalam gegelung. Teras "boleh melaras" sedemikian ditunjukkan oleh garis putus-putus, yang dilintasi oleh anak panah.

Mekanisme tindakan rantai antara satu sama lain

Mengapakah litar sekunder mempengaruhi litar primer dan bagaimanakah ini berlaku? I2 semasa litar sekunder mencipta fluks magnet F2 sendiri, yang sebahagiannya melintasi lilitan gegelung L1 dan oleh itu mendorong di dalamnya EMF, yang diarahkan (mengikut peraturan Lenz) terhadap arus I1 dan oleh itu kami berusaha untuk mengurangkannya, ini mencari litar utama sebagai rintangan tambahan, iaitu rintangan yang diperkenalkan.

Apabila litar sekunder ditala kepada frekuensi penjana, rintangan yang dimasukkan ke dalam litar primer adalah aktif semata-mata.

Rintangan yang diperkenalkan ternyata lebih besar, lebih kuat litar, iaitu, lebih Kws, lebih besar rintangan yang diperkenalkan oleh litar sekunder kepada primer. Malah, rintangan sisipan ini mencirikan jumlah tenaga yang dipindahkan ke litar sekunder.

Sekiranya litar sekunder ditala berkenaan dengan frekuensi penjana, maka rintangan yang diperkenalkan olehnya akan mempunyai, sebagai tambahan kepada yang aktif, komponen reaktif (kapasitif atau induktif, bergantung pada arah di mana litar itu bercabang) .

Saiz sambungan antara kontur

Pertimbangkan pergantungan grafik arus litar sekunder pada kekerapan penjana berhubung dengan faktor gandingan Kww litar. Semakin kecil gandingan kontur, semakin tajam resonansnya, dan apabila Kww meningkat, puncak lengkung resonans mula-mula mendatar (gandingan kritikal), dan kemudian, jika gandingan menjadi lebih kuat, ia memperoleh penampilan bersandar dua kali.

Sambungan kritikal dianggap optimum dari sudut mendapatkan kuasa terbesar dalam litar sekunder jika litar adalah sama. Faktor gandingan bagi mod optimum sedemikian adalah secara berangka sama dengan nilai pengecilan (salingan faktor Q litar Q).

Sambungan yang kuat (lebih kritikal) membentuk penurunan dalam lengkung resonans, dan semakin kuat sambungan ini, semakin luas penurunan frekuensi. Dengan sambungan litar yang kuat, tenaga dari gelung primer dipindahkan ke sekunder dengan kecekapan lebih daripada 50%; pendekatan ini digunakan dalam kes di mana lebih banyak kuasa perlu dipindahkan dari litar ke litar.

Gandingan lemah (kurang daripada kritikal) menyediakan lengkung resonans yang bentuknya sama seperti untuk litar tunggal. Gandingan lemah digunakan dalam kes di mana tidak perlu memindahkan kuasa yang ketara dari gelung primer ke litar sekunder dengan kecekapan tinggi, dan adalah wajar bahawa litar sekunder menjejaskan litar primer sesedikit mungkin.Semakin tinggi faktor Q litar sekunder, semakin besar amplitud arus di dalamnya pada resonans. Pautan lemah sesuai untuk tujuan pengukuran dalam peralatan radio.