Cuộn cảm mắc song song

2
312

Cuộn cảm mắc song song được nối song song với nhau khi cả hai đầu của chúng được nối tương ứng với mỗi đầu của cuộn cảm hoặc cuộn cảm khác.

Điện áp giảm trên tất cả các cuộn cảm song song sẽ như nhau. Cuộn cảm song song có một điện áp chung trên chúng và trong ví dụ của chúng tôi dưới đây, điện áp trên cuộn cảm được cho là:

L1  = V L2  = V L3  = V AB … vv

Trong mạch sau khi cuộn cảm 1 , 2 và 3 đều kết nối với nhau song song giữa hai điểm A và B .

Cuộn cảm trong mạch song song

 Cuộn cảm mắc song song

Trong phần hướng dẫn về cuộn cảm nối tiếp, chúng ta đã thấy rằng tổng độ tự cảm, T của mạch bằng tổng của tất cả các cuộn cảm riêng lẻ được cộng lại với nhau. Đối với cuộn cảm mắc song song độ tự cảm của đoạn mạch tương đương T được tính khác.

Tổng các dòng điện riêng lẻ chạy qua mỗi cuộn cảm có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng Định luật hiện tại của Kirchoff (KCL) trong đó, T = I 1 + I 2 + I 3 và chúng tôi biết từ các hướng dẫn trước về điện cảm rằng emf tự cảm qua một cuộn cảm được cho là: V = L di / dt

Sau đó, bằng cách lấy các giá trị của các dòng điện riêng lẻ chạy qua mỗi cuộn cảm trong mạch của chúng ta ở trên, và thay dòng điện i cho 1 + i 2 + i 3 , điện áp trên kết hợp song song được cho là:

 Cuộn cảm mắc song song

Bằng cách thay thế di / dt trong phương trình trên với v / L sẽ cho:

 Cuộn cảm mắc song song

Ta có thể rút gọn nó để đưa ra biểu thức cuối cùng để tính tổng độ tự cảm của một đoạn mạch khi mắc song song các cuộn cảm và điều này được cho là:

Công thức cuộn cảm mắc song song

 Cuộn cảm mắc song song

Ở đây, giống như các phép tính đối với các điện trở song song,  giá trị nghịch đảo (  1 / Ln ) của các điện cảm riêng lẻ được cộng lại với nhau thay vì chính các điện cảm. Nhưng một lần nữa, giống như với các cuộn cảm mắc nối tiếp, phương trình trên chỉ đúng khi không có độ tự cảm hoặc ghép từ tính giữa hai hoặc nhiều cuộn cảm, (chúng được cách ly về mặt từ tính với nhau). Ở những nơi có ghép nối giữa các cuộn dây, tổng điện cảm cũng bị ảnh hưởng bởi lượng ghép nối.

Phương pháp tính toán này có thể được sử dụng để tính bất kỳ số lượng điện cảm riêng lẻ nào được kết nối với nhau trong một mạng song song. Tuy nhiên, nếu chỉ có hai cuộn cảm riêng lẻ song song thì một công thức đơn giản và nhanh hơn nhiều có thể được sử dụng để tìm tổng giá trị điện cảm, và đây là:

 Cuộn cảm mắc song song

Một điểm quan trọng cần nhớ về cuộn cảm trong mạch song song, tổng độ tự cảm (  T  ) của bất kỳ hai hoặc nhiều cuộn cảm nào được nối song song với nhau sẽ luôn ÍT hơn giá trị của điện cảm nhỏ nhất trong chuỗi song song.

Cuộn cảm mắc song song No1

Ba cuộn cảm có kích thước lần lượt là 60mH, 120mH và 75mH được mắc nối tiếp với nhau theo kiểu kết hợp song song thì giữa chúng không có cảm kháng lẫn nhau. Tính tổng cảm của bộ ghép song song theo đơn vị milimét.

 Cuộn cảm mắc song song

Các cuộn cảm được ghép song song với nhau

Khi các cuộn cảm được nối song song với nhau để từ trường của một liên kết với nhau, tác dụng của cảm kháng lẫn nhau làm tăng hoặc giảm tổng điện cảm tùy thuộc vào lượng ghép từ tồn tại giữa các cuộn dây. Ảnh hưởng của độ tự cảm lẫn nhau này phụ thuộc vào khoảng cách xa nhau của các cuộn dây và hướng của chúng với nhau.

Các cuộn cảm mắc song song lẫn nhau có thể được phân loại là “hỗ trợ” hoặc “đối nghịch”. Tổng độ tự cảm với các cuộn dây được nối song song với nhau làm tăng tổng độ tự cảm tương đương và các cuộn dây đối kháng song song làm giảm tổng điện cảm tương đương so với cuộn dây không có độ tự cảm lẫn nhau.

Các cuộn dây song song được ghép nối lẫn nhau có thể được thể hiện như được kết nối trong cấu hình cộng hưởng hoặc đối kháng bằng cách sử dụng các điểm phân cực hoặc dấu phân cực như hình dưới đây.

Cuộn cảm cộng hưởng song song

 Cuộn cảm mắc song song

Điện áp qua hai đầu cuộn cảm mắc song song ở trên phải bằng nhau vì chúng mắc song song nên hai dòng điện 1 và 2 phải thay đổi để hiệu điện thế qua chúng không đổi. Khi đó tổng độ tự cảm T đối với hai đầu cuộn cảm mắc song song được cho là:

 Cuộn cảm mắc song song

Trong đó: 2M đại diện cho ảnh hưởng của cuộn 1 trên 2 và tương tự như vậy cuộn 2 trên 1 .

Nếu hai cuộn cảm đều bình đẳng và các khớp nối từ là hoàn hảo như trong một mạch hình xuyến, sau đó điện cảm tương đương của hai cuộn cảm song song là L là T  = L 1  = L 2  = M . Tuy nhiên, nếu cảm kháng lẫn nhau giữa chúng bằng không thì độ tự cảm tương đương sẽ là L ÷ 2 giống như đối với hai cuộn cảm tự cảm mắc song song.

Nếu một trong hai cuộn dây được đảo ngược so với cuộn kia thì ta sẽ có hai cuộn cảm đối song song và có độ tự cảm lẫn nhau, M tồn tại giữa hai cuộn dây sẽ có tác dụng triệt tiêu trên mỗi cuộn dây thay vì tác dụng trợ lực như hình dưới .

Cuộn cảm đối kháng song song

 Cuộn cảm mắc song song

Khi đó tổng độ tự cảm T đối với hai đầu cuộn cảm đối song song có giá trị là:

 Cuộn cảm mắc song song

Lúc này, nếu hai độ tự cảm có giá trị bằng nhau và ghép từ hoàn hảo giữa chúng thì độ tự cảm tương đương và cảm ứng tự cảm qua các cuộn cảm sẽ bằng không vì hai cuộn cảm triệt tiêu nhau.

Điều này là do khi hai dòng điện, 1 và 2 lần lượt chạy qua mỗi cuộn cảm nên tổng từ thông tạo ra giữa chúng bằng 0 vì hai thông lượng do mỗi cuộn cảm tạo ra đều có độ lớn bằng nhau nhưng ngược hướng nhau.

Khi đó hiệu dụng hai đầu cuộn dây trở thành ngắn mạch đối với dòng điện chạy trong mạch nên độ tự cảm tương đương, T trở nên bằng (L ± M) ÷ 2 .

Cuộn cảm mắc song song No2

Hai cuộn cảm có độ tự cảm lần lượt là 75mH và 55mH được mắc song song với nhau. Độ tự cảm lẫn nhau của chúng là 22,5mH. Tính tổng cảm của bộ ghép song song.

 Cuộn cảm mắc song song

Cuộn cảm trong ví dụ song song số 3

Tính độ tự cảm tương đương của đoạn mạch cảm ứng sau.

 Cuộn cảm mắc song song

Tính nhánh cuộn cảm thứ nhất A , (Cuộn cảm 5 mắc song song với cuộn cảm 6 và 7 )

 Cuộn cảm mắc song song

Tính nhánh cuộn cảm thứ hai B , (Cuộn cảm 3 mắc song song với cuộn cảm 4 và A )

 Cuộn cảm mắc song song

Tính độ tự cảm của đoạn mạch tương đương EQ , (cuộn cảm 1 mắc song song với cuộn cảm 2 và B )

 Cuộn cảm mắc song song

Khi đó độ tự cảm tương đương của đoạn mạch trên là: 15mH .

Tóm tắt

Đối với điện trở, cuộn cảm mắc song song với nhau có cùng hiệu điện thế V qua chúng. Cũng mắc song song các cuộn cảm với nhau làm giảm độ tự cảm hiệu dụng của đoạn mạch có độ tự cảm tương đương của cuộn cảm “N” mắc song song là nghịch đảo của tổng các biến thiên của các cuộn cảm riêng.

Giống như với cuộn cảm mắc nối tiếp, các cuộn cảm mắc song song lẫn nhau được phân loại là “hỗ trợ” hoặc “đối nghịch” tổng điện cảm này tùy thuộc vào việc các cuộn dây được ghép tích lũy (theo cùng một hướng) hoặc ghép vi sai (theo hướng ngược lại).

Cho đến nay, chúng tôi đã xem xét cuộn cảm như một thành phần thụ động thuần túy hay lý tưởng. Trong hướng dẫn tiếp theo về Cuộn cảm, chúng ta sẽ xem xét các cuộn cảm không lý tưởng có cuộn dây điện trở trong thế giới thực tạo ra mạch tương đương của cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở và kiểm tra hằng số thời gian của mạch như vậy.

2 COMMENTS

  1. cho em hỏi trong trường hợp cuộn cảm mắc song song lẫn nhau đ “đối nghịch” tổng điện cảm sau khi tính toán. Em hỏi là mk vẽ lại cuộn cảm tương đương thì dấu chấm nó sẽ theo chiều cuộn cảm nào ạ( tức là theo chiều có cuộn cảm lớn hơn hay ngược lại ạ). Em cảm ơn ạ

    • Lúc đó mình k cần dấu chấm nữa em vì đó là kí hiệu cho biết độ tự cảm lần nhau giữa 2 cuộn cảm nhưng tương đương noa là một cuộn cảm rồi.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here