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你知道电感的有效磁导率吗?

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发表于 2008-1-29 09:43:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  • 有效磁导率μ e

图 4.11 局部磁滞回线

电感的磁芯采用低磁导率环形磁芯外,有时还采用开有空气隙 ( μ r =1) 的高磁导率(μ i >>1 磁材料 ) 磁芯。高磁导率磁芯存储能量很少,主要用空气隙存储能量。如果是带有气隙为 d 的环形磁芯 ( 图 4.12(a)) ,截面积 Ac ,有效磁路长度为 lc ,线圈匝数为 N ,线圈电流为 I ,假设气隙 d 相对于截面的尺寸很小,忽略散磁通。根据全电流定律有

式中 H d Hc 分别为气隙和磁芯中的磁场强度。因为气隙很小,不考虑气隙的边缘磁通,则有

又因为忽略边缘磁通,故磁芯磁通密度 B c =B d -气隙磁通密度,因此近似有

μ e 为有效磁导率。这就是说,磁芯带有气隙后,等效的磁导率降低了。如果 m r >>lc/ d ,则有效磁导率近似为

图 4.12 开口的环形磁芯 (a) 及其磁化特性 (b)

则式 (4.13) 可以改写为

 

式中 Hc=Bc / m 0 m r 。带有气隙的磁芯产生与无气隙时相同的磁通密度,磁场强度分为两个部分:磁芯中的 Hc, 和等效的气隙磁场强度 H’ d = m r d /lc, ,带有气隙磁芯磁化曲线是磁芯磁化特性与气隙磁化特性的合成,如图 4.12(b) 所示。

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由图 4.12 ( b )可见,合成磁化曲线的线性度比材料磁化曲线好得多。也就是说磁芯材料特性的非线性被磁阻大得多的线性气隙“湮没”了。而且可通过改变气隙的大小,方便地改变磁芯的有效磁导率。其次,由于气隙的去磁作用,磁芯的剩磁感应 (Br) 大大下降了,这个性能对单向磁化应用非常有用。

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