文档介绍：维普资讯
环形铁芯电感器设计基础
,
一
【【、
上海交通尢学复旦大学。
引育
年,著名物理学家杨振宁博士应邀
到复旦大学讲学,带来了一只环形铁芯电感
器,引起人们极大的兴趣。但是,由于长时间
国内的技术、工艺和设备一时跟不上,影响了
环形铁芯电感器的发展。目前,有的厂家采
用进口设备进行生产,产品在质量方面还存圈
在一些问题。过去电工学尚未对环形铁芯电。
一一
感器作较为详细的专题论述,这里试从基础一—
物理学中关于磁场的个公式及有关磁性材是半径为的周长。式中, 是电漉与匝
料的个性质和根曲线,引入磁路定律、等数的乘积,称为磁动势: 。
效电路来认识环形铁芯电感器的本质和特
磁导率吉,线圈内部半径为
性,提供数项实用的计算公式,作为设计基础
的一部分。处各点的磁感应强度
: : , :。
磁场物理量的个基本公式
磁场内某一点的磁场强度只与电漉
大小、线罔匝数以及该点的几何位置有关。
磁感应强度
磁感应强度与磁场媒质的磁性有关。
亩￡札: 真空的磁导率
磁通密度: ×一州
相对磁导率
电磁感应定律一
瓦, 。
磁场强度’瓦凡
安培环路定律Ⅱ
磁性材料的个性质与根曲线
如图所示,面: : ×,
. 设计环形铁芯从材料上定性的看有
/, 是线圈的匝数
个性:异磁性》,饱和性,磁滞性。
× : /
维普资讯
第卷第期橱世光等: 环形铁芯电感器设计基础
. 设计环形铁芯定量的有根曲线。
.. 磁饱和曲线磁路及其定律
督
善
由于:得出
:衄: 旦:
或中
式中为磁动势,为磁阻, 为磁路
平均长度,为磁路截面积。
磁性材料:非磁性材料但因磁性物质的磁导率不是常数,计
:饱和点:线性殷算磁路时通常用磁场强度这个物理量
图磁饱和曲线
:
.. 磁滞曲线
或衄
实际十十⋯蚀
例:有一环形铸钢铁芯,内径外
径。.
, 磁感应强度,求线圈匝数。
/ 解:磁路平均长度
: . ∞
.
由磁化曲线查得时
一、为矫顽磁力
图磁滞曲线
则
.. 磁化曲线
..—.~
. 气隙中的磁场强度
.
; /
. 】一一如一一‘
.
于是
.
. ×
.
. 总磁动势
. 衄十十
.
线圈匝数
× /
:铸铁:铸钢:硅钢片:
圈磁化曲线
气隙磁阻大,磁动势大部分降落其中。
维普资讯
灯与原明年
环形铁芯线圈的等效电路
如图所示,磁动势产生的磁通绝大
部分通过铁芯而闭合,这部分磁通称主磁通
中,少部分磁通经过空气或其它非导磁媒质
而闭合,称为漏磁通。
图
与主磁电动势相平衡的电压分量。
根据楞次定则,感应电动势具有阻碍电
流变化的物理性质,电源电压必须有一部分
面来平衡它们。
由于线圈的电阻感抗五较小,电压降
图较小,与主磁电动势比较可以忽略,于是
线圈中产生两个感应电动势:主磁电动≈一它
势和漏磁电动