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极性标志有加极性和减极性,常用的电流互感器一般都是减极性,即当使一次电流自L1端流向L2。时,二次电流自K1端流出
经外部回路到K2。L1和K1,L2和K2分别为同极性端。反之,就是加极性。 加减极性的来源推测是二次侧产生的磁场相对于一次侧是加强则是加极性,二次侧产生的磁场相对于一次侧是减弱则是减极性,这是自己的推测(这种理解通过二次侧线圈的两种不同绕法,证明是错误的理解,百度百科的说法也是错误的,因为二次侧的线圈无论那种绕法,产生的电流引起的磁通都是阻碍一次励磁电流的磁通变化的,这也是感应电压的来源) 加减极性的来源另一种推测是二次侧感应电流产生的磁场相对于一次侧感应电流(不是一次侧励磁电流)产生的磁场同方向是加强则是加极性,二次侧产生的磁场相对于一次侧感应电流(不是一次侧励磁电流)是减弱则是减极性,这是自己的推测。这个结论还是不对,因为一次二次线圈的感应磁通都是阻碍励磁磁通的变化的,都是一致的。 加减极性还得从电压,常规变压器两侧下端共地考虑 同名端 加减极性:同名端有两种绕法,一种是加极性,一种是减极性。加减极性是在变压器两侧线圈下端共地的前提条件下二次侧感应电压相对于一次侧的励磁电压(外加加压)而言,不是两个电流的磁通量相加或者相减: (变压器下面)另一对同名端连接在一起,共地(公共端或者0电势),(变压器上面)两个同名端之间的的电压值是两侧电压的差值,则是减极性,这时候二次侧感应电压和一次侧的励磁电压(外加加压)的同名端相位是相同的。 上图是减极性的相量图 (变压器下面)另一对异名端连接在一起,共地(公共端或者0电势),(变压器上面)两个异名端之间的的电压值是两侧电压的和值,则是加极性,这时候二次侧感应电压和一次侧的励磁电压(外加加压)的同名端相位是相差180°。 上图是 加极性的相量图 加减极性是通过线圈绕向决定,是参考方向决定。不是麦克斯韦的方程组所决定的, 法拉第电磁感应定律的“-“负号表示的感应电流产生的磁通阻碍主磁通的变化趋势。表示额电压大小,但是没有规定感应电压的的方向,因为线圈绕向的不同,感应电压的方向也是相反的 法拉第电磁感应定律揭示的感应电动势的大小。楞次定律揭示了感应电流方向的判断 正如下文所讲:为了描述电动势方向问题,先得标定回路的绕行方向。不标定这个前提,电动势方向无法讨论正负 自感线圈励磁电流和感应电动势,以及线圈外部端电压的函数波形。端电压是根据励磁电流的感应电动势求出的,端电压与感应电动势关系是大小相等,方向相反。问题求解源动力是从励磁电流分析出发,而不能是外部励磁电压,虽然励磁电压等于线圈外部端电压。 如果想从外部励磁电压作为出发点分析,需要明白的是,外部电压虽然是确定的不变的也就是加载线圈两端的电压是和外部电压始终是相同的,但是由于线圈自感的原因,会驱使励磁电流相位落后励磁电压90°,已达到外部端电压和感应电动势平衡。 电动势是电源内部的量,从负极指向正极,从0指向正极,可以理解是负值,把正电荷从负极搬到正极的能力,如果是负数,表示吸收能量。单电源电路中可以理解电动势是负值。 多电源回路,或者多孔回路,电动势方向根据参考方向确定,是关联的参考方向 经总结加极性和减极性只能是电压相对于参照的0电势这一标准。用一二次线圈感应的电流产生的磁通相加减标准是错误的,因为这两个线圈的感应电流产生的磁通都是阻碍励磁电流磁通的变化的。 如图,电流从1端子进,2端子出。很自然把2端子处作为参考负极(0电势公共端),线圈感应电流的方向和励磁电流相反从2端子(0电势)指向1,感应电动势就是e.,线圈两端的电压U从1指向2(0电势公共端)U=-e,也就是e=-U(U是正向,因为U=U-0) 很自然把2端子处作为参考负极(0电势公共端),2端子作为励磁电流的0电势,同时作为感应电流的流进端子(0电势)流向感应电流的流出端子(-U电势) 当变压器等互感器器件时候,2端子不仅仅是一次线圈励磁和感应电流的参照0电势,也是二次侧线圈的参照0电势 上图是变压器绕组的极性,左边正极性,右边负极性 对应加极性 对应减极性 互感器一次,二次感应电动势的极性,采用基尔霍夫电压回路定律的方式分析,两个线圈作为电源处理,感应电动势的极性方向从互感线圈绕向角度分析。回路电压的和是0,为了分析方便,这时候先不考虑0点参考电势。最后二次线圈输出的时候再考虑0电势,以及两个线圈的端子电压(极性和感应电动势相反)和公共的0电势,在考虑加减极性。先考虑0电势分析的结果是一样的但是两个线圈相当于两个电源,极性有正有负,增加了分析的难度 加极性的互感器一二次侧端子电压的分析和上述过程相同。只是最后结果是加极性。 |
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