前言:很多朋友留言說希望多發(fā)一些以前菜鳥時(shí)期的筆記,可以快速的看到別人是如何踩坑如何入門的,要比看我最近發(fā)的控制和系統(tǒng)方向的研究要更有意義有一些。今天帶來我在2014年3月寫的一個(gè)磁學(xué)公式學(xué)習(xí)筆記,由于當(dāng)時(shí)還是在入門階段,如有錯(cuò)誤懇請(qǐng)諒解,感謝支持,謝謝。
正文開始:
這已經(jīng)是第N次復(fù)習(xí)磁學(xué)公式了,在文章的開始前已經(jīng)由自己寫出自己對(duì)公式的物理含義的理解。
1、磁場(chǎng)強(qiáng)度 H 場(chǎng):
這是由“安培定律”所引出的量,磁場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量,并且根據(jù)測(cè)試的地點(diǎn)有不同的值。
安培定律:
引出磁場(chǎng)強(qiáng)度H的單位是A/M。
2、磁通密度 B,又叫磁化強(qiáng)度。
磁通目的可以想象成在某個(gè)橫截面流過的磁力線束的多少,并且還要跟單位面積取得聯(lián)系。根據(jù)磁場(chǎng)高斯定律:沿一個(gè)閉合曲面積分,流入曲面和流出的磁力線一致。在電源計(jì)算中,磁通密度都要和磁芯的橫截面聯(lián)系起來。
3、法拉第電磁定律
在變化中的磁鏈會(huì)感生出一定的電壓,該電壓的幅值和磁鏈變化的快慢有聯(lián)系。并且所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的方向與輸入電壓方向相反,感應(yīng)電壓所產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生磁鏈總是阻止當(dāng)前磁鏈的變化。
4、磁導(dǎo)率、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通密度的關(guān)系。MKS單位:磁導(dǎo)率u,一般是值相對(duì)空氣或真空中的磁導(dǎo)率。u = H/B , B = u*H
5、電感的定義:電感是用于衡量電流和所產(chǎn)生的磁鏈的大小的關(guān)系,電流一定,在電感上所產(chǎn)生的磁鏈越大,則電感量越大。反之,電感越大,流過電流所產(chǎn)生的磁鏈越大,由于較大的磁鏈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓較大,所以大電感對(duì)電流的阻礙也較大。
6、聯(lián)立電感和電壓方程:
由上式可以將電感和電流與磁通密度的變化率dB聯(lián)系起來,由于dI和dB有直接聯(lián)系,在一定的NAE下,dI越大,dB就越大。電流變化的紋波,包括Idc和Iac,都通過NAe反映的磁芯中,磁芯中磁通密度dB變化幅度,包括Bdc和Bac與電流一致。
通過上式是也可以用于計(jì)算變壓器的匝數(shù),在CCM模式的反激中,需要用LpIpk來計(jì)算初級(jí)匝數(shù)N,在正激和橋式變壓器中,磁通變化率都是從0-Bmax,因此用VonTON/AE*Bmax來設(shè)計(jì)匝數(shù)。
7、磁導(dǎo)率和氣隙的關(guān)系
假設(shè)分析一個(gè)環(huán)形磁芯,并中間存在一定的氣隙。根據(jù)安培定律,可以得出:
若氣隙長(zhǎng)度較短,不考慮邊沿場(chǎng),可以認(rèn)為磁芯橫截面Ae等于氣隙橫截面Ag,又因?yàn)闅庀逗痛判驹谕淮判局校砸部梢哉J(rèn)為磁芯和氣隙中的磁通密度一致,所以:
8 Z因子的引入:
磁芯-氣隙的的磁導(dǎo)率按照1/Z的減小,Z就是加氣隙后磁路長(zhǎng)度le+lg的值與沒有加氣隙之前的磁路長(zhǎng)度lg的比值。Z等于或大于1,當(dāng)Z=1時(shí),表示沒加氣隙。
9 氣隙和磁芯的磁通密度問題:
由于磁力線的連續(xù)的,磁力線共同流過了磁芯和氣隙,因此磁通密度B在氣隙和磁芯中是相等的。但是磁芯和氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H,是不同的。因?yàn)榇判敬艑?dǎo)率高,產(chǎn)生一定的磁通所需要的H就很小,因此較大部分的磁場(chǎng)強(qiáng)度H作用在氣隙上。
磁芯中的H,這里要結(jié)合前文中推導(dǎo)出來的B的公式來看,從B的角度來反映磁芯和氣隙中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H。在引入氣隙的磁芯中,磁通密度B的值,從mmf的角度來看,由于氣息的引入加大了磁路長(zhǎng)度,在前文中得出氣隙雖然短,但是氣隙所等效的磁路長(zhǎng)度是磁芯磁導(dǎo)率uc*lg,雖然物理距離短,但是在磁路中的影響非常巨大。
10 幾個(gè)變化趨勢(shì):
1:N*I不變時(shí),加大氣隙加大,使得B減小。在安匝不變時(shí),磁通密度B與氣隙成反比。
2:保持磁通密度B不變是要讓匝數(shù)N和氣隙一起變化,安匝加大產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)也加大,要維持B不變,必然要加大氣隙來加大磁阻,限制磁通密度B的加大。根據(jù)儲(chǔ)能公式來看,加大匝數(shù)同時(shí)加大氣隙,磁芯存儲(chǔ)能量是加大的趨勢(shì)。
小結(jié):整理了氣隙引入后,對(duì)磁阻、磁通密度、電感量、磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響,由于是入門階段的讀書筆記,如有錯(cuò)誤懇請(qǐng)幫忙指正,感謝觀看,感謝支持,謝謝。
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