鐵心端板

鐵心電感基本計算式

鐵心電感器線圈中通以交流電流后，所產(chǎn)生的磁通分為兩部分： 一部分是通過鐵心磁 路(包括在鐵心磁路中插入非磁性氣隙) 的主磁通，另一部分是通過線圈與鐵心柱間空隙 的漏磁通。根據(jù)電感的基本定義，我們將主磁通產(chǎn)生的電感稱為主電感

，將漏磁通產(chǎn)生 的電感稱為漏電感

。鐵心電感器的電感量L1應為這兩部分電感之和，即

在多數(shù)情況下，

，故

除特殊情況，一般只需計算其主電感。

鐵心電感鐵心中無氣隙時的電感計算

鐵心電感器鐵心中無氣隙時，其漏電感可忽略不計，電感量按下式計算

式中：L——電感量(H)；

——鐵心交流磁導率；

N——線圈匝數(shù)；

——鐵心有效截面積(cm²)；

——鐵心平均磁路長度 (cm)。

鐵心交流磁導率

隨鐵心材料、鐵心型式(尺寸)、工作磁感應強度

或磁場強度

及工作頻率f而變化。圖1所示為鐵心材料采用1J79坡莫合金、厚0.2mm的XE5 鐵心在不同磁感應強度下的磁導率曲線。對一些電阻率很高的磁性材料，如鐵氧體磁芯， 其磁導率在其允許工作頻率范圍內(nèi)不隨頻率而變，圖2所示。而對于粉末磁芯，如 鉬坡莫合金、鋁硅鐵粉芯、羰基鐵心等，在其允許的工作頻率和磁場范圍內(nèi)，其磁導率基 本是恒定的。

由此可見，正確地確定鐵心的磁導率是電感計算的基礎(chǔ)。

交流磁導率

可通過測試不同磁性材料和型式的鐵心在不同磁場強度 (或磁感應強度)、不同頻率下的電感量L后，按下式算得

鐵心電感鐵心中有氣隙時的電感計算

鐵心電感器中有氣隙時，當忽略其漏電感，其電感量按下式計算

式中：

——鐵心磁路中非磁性氣隙長度(cm)。式(3) 又可改寫為

式中：

——鐵心的有效磁導率，按下式計算

當

時，式 (3) 具有足夠的計算精度。

當

時，由于氣隙磁通邊緣擴散現(xiàn) 象(圖3)，使氣隙的導磁面積增大，氣隙 的有效長度變短。為此必須計算氣隙邊緣磁通的影響。

考慮氣隙磁通擴散后，氣隙導磁面積

可按 下式近似計算

氣隙的有效長度為

式中：

——考慮氣隙磁通擴散后的氣隙有效長度(cm)；

——鐵心磁路中實際的氣隙長度 (cm)；

——鐵心有效截面積(cm2);

——考慮氣隙磁通擴散后氣隙導磁面積(cm²)。

此時，在按式(3)計算電感或按式(5)計算有效磁導率時，將

代替上述式中的

。

鐵心電感大氣隙電感計算

當

時，由于氣隙磁阻決定了鐵心磁路中的整個磁阻，故電感量主要取決于 氣隙長度。

1. 當忽略漏電感時的電感計算

式中：

——考慮氣隙磁通擴散后的氣隙有效長度(cm)。

2. 考慮漏電感影響時的電感計算

當漏電感不能忽略時，必須按以下公式計算漏電感

。

(1) 殼式或單線圈心式鐵心電感器(圖4) 漏電感按下式計算

式中：

——漏電感 (H)；

N——電感器線圈匝數(shù)；

——線圈繞線寬度 (cm)；

——洛氏系數(shù)；

——線圈漏磁等效面積(cm²)。

洛氏系數(shù)

按下式計算

式中：

——線圈總厚度(不包括內(nèi)外層絕緣) (cm)；

——線圈與鐵心之間隙(cm)。

線圈漏磁等效面積

按下式計算

式中：

——線圈平均匝長(cm)。

(2) 雙線圈式鐵心電感器(圖5) 漏電感按下式計算

式中，

與

的計算可按式(10)和式(11)，但其中的

指每一個線圈的厚度 。

鐵心電感器的主電感

按式(8)進行計算。

鐵心電感器的電感L為