结构推理 试证明图(a)所示之U形差动变压器的输出特性为图(b)所示的V形特性。设一次线圈匝数,二次线圈匝数,忽略铁损、漏磁及电感线圈的铜损,并设负载电阻为无穷大。
【正确答案】证明:忽略铁损、漏磁及电感线圈的铜损时,由图(a)可得等效电路如图所示。设衔铁位移的正方向为向上。当衔铁移动之后,根据变气隙型电感的计算公式,得一次线圈的两个电感分别为 , 式中,S为铁心横截面积;为真空磁导率,由于空气,所以空气磁导率约等于。 所以,通过一次线圈中的激励电流为 而两个铁心中的磁通分别为 , 式中,、为两个铁心的磁阻。 两个二次线圈与一次线圈之间的互感分别为 , 两个二次线圈中产生的感应电势则分别为 , 所以输出电势为 由此可知,当衔铁在中间位置时,输出为零;而衔铁上移或下移相同量时,输出电势大小相等,只是存在的相移。故用交流电压表测量其输出特性时,仅能测出位移的大小,不能测出位移的方向,特性曲线如图(b)所示,为V形特性,只有采用相敏检波等电路才能测出衔铁位移方向。
【答案解析】