資料介紹
第三章 磁路和電感計算
不管是一個空心螺管線圈,還是帶氣隙的磁芯線圈,通電流后磁力線分布在它周圍的整個空間。對于靜止或低頻電磁場問題,可以根據電磁理論應用有限元分析軟件進行求解,獲得精確的結果,但是不能提供簡單的、指導性的和直觀的物理概念。在開關電源中,為了用較小的磁化電流產生足夠大的磁通(或磁通密度),或在較小的體積中存儲較多的能量,經常采用一定形狀規格的軟磁材料磁芯作為磁通的通路。因磁芯的磁導率比周圍空氣或其他非磁性物質磁導率大得多,把磁場限制在結構磁系統之內,即磁結構內磁場很強,外面很弱,磁通的絕大部分經過磁芯而形成一個固定的通路。在這種情況下,工程上常常忽略次要因素,只考慮導磁體內磁場或同時考慮較強的外部磁場,使得分析計算簡化。通常引入磁路的概念,就可以將復雜的場的分析簡化為我們熟知的路的計算。
3.1 磁路的概念
從磁場基本原理知道,磁力線或磁通總是閉合的。磁通和電路中電流一樣,總是在低磁阻的通路流通,高磁阻通路磁通較少。
所謂磁路指凡是磁通(或磁力線)經過的閉合路徑稱為磁路。
3.2 磁路的歐姆定律
??? 以圖3.1(a)為例,在一環形磁芯磁導率為μ的磁芯上,環的截面積A,平均磁路長度為l,繞有N匝線圈。在線圈中通入電流I,在磁芯建立磁通,同時假定環的內徑與外徑相差很小,環的截面上磁通是均勻的。根據式(1.7),考慮到式(1.1)和(1.3)。
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