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    湖州科峰磁業有限公司

    變壓器之磁芯基本分析

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    發布時間: 2021年01月05日

    磁芯多數資料是磁通的不良導體,它們的磁導率都很低,非導磁資料,如空氣、銅和紙等,具有相同數量級的磁導率。而有些資料,如鐵、鎳、鈷和它們的合金具有高的磁導率。為了使空心線圈的磁性得到改善,需要引進一個磁芯,如圖Fig1.2所示。引進磁芯的好處是除了其磁導率高以外,是其磁路長度(MPL-magnetic

    磁芯

    多數資料是磁通的不良導體,它們的磁導率都很低,非導磁資料,如空氣、銅和紙等,具有相同數量級的磁導率。而有些資料,如鐵、鎳、鈷和它們的合金具有高的磁導率。

    為了使空心線圈的磁性得到改善,需要引進一個磁芯,如圖Fig 1.2所示。引進磁芯的好處是除了其磁導率高以外,是其磁路長度(MPL-magnetic path length)清晰了。除了最靠近線圈的當地,磁通基本上被限制在磁芯中。

    磁芯被鼓勵進入飽滿后,線圈又有一部分恢復到空心狀況之前,磁性資料中可以發生多少磁通是有一個界線點的。


    磁動勢、磁場強度和磁阻

    磁動勢mmf與磁場強度H是磁學中的兩個重要概念,它們有因果聯系:mmf= NI,N是線圈的匝數,I是電流。


    磁場強度H,即界說為每單位長度的磁動勢:H= mmf/MPL

    磁通密度B,界說為每單位面積的磁力線根數:B = φ/Ae

    由磁動勢mmf在給定的資料中發生的磁通取決于資料對磁通的阻力。這個阻力就叫做磁阻Rm

    磁動勢mmf、磁通和磁阻的聯系與電動勢emf,電流和電阻的聯系相相似。


    氣隙

    在磁路長度MPL和磁芯橫截面積Ae給定的情況下,高磁導率資料構成的磁芯具有低的磁阻。假如在磁路中包含空氣隙,它的磁阻與由像鐵那樣低磁阻率資料構成的磁芯磁阻就不相同了,這個路徑的磁阻幾乎將悉數在空氣隙中,因為空氣隙的磁阻率比磁性資料的磁阻率大得多。在實際使用場合,也是通過控制氣隙的巨細來控制磁阻的。

    等效磁導率

    氣隙磁阻為Rg,氣隙長度為lg,磁芯總磁阻為Rmt.


    邊際磁通

    氣隙周圍不僅存在著漏磁通,還存在著邊際磁通。邊際磁通是氣隙尺度,磁極表面的形狀、尺度和位置的函數。它的影響效果等效于縮短了氣隙長度,使磁路的總磁阻減小。

    氣隙周圍的區域對金屬物體(如托架和箍緊資料等)是很靈敏的。靈敏程度取決于磁動勢的巨細、氣隙尺度和工作頻率。假如金屬、托架或箍緊資料是被用來固定磁芯并從氣隙旁通過,可發生兩種情況:1 假如靠在氣隙上或緊靠氣隙的是鐵磁資料,則會使磁場導通,這被稱為“氣隙短路”。短路氣隙的作用與削減氣隙尺度是相同的,因此,發生出比規劃要高的電感并可使磁芯被驅動進入飽滿;2 假如資料是金屬,但不是鐵磁性的,如銅等,它將不使氣隙短路或許改變電感。在這兩種情況下,假如邊際磁通滿足強,它將感應出渦流并引起局部發熱。這與感應加熱中所利用的原理是相同的。

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