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电感计算总结
磁路和电感计算
不管是一个空心螺管线圈,还是带气隙的磁芯
线圈,通电流后磁力线分布在它周围的整个空
间。对于静止或低频电磁场问题,可以根据电磁
理论应用有限元分析软件进行求解,获得精确的
结果,但是不能提供简单的、指导性的和直观的
物理概念。在开关电源中,为了用较小的磁化电
流产生足够大的磁通 或磁通密度 ,或在较小的( )
体积中存储较多的能量,经常采用一定形状规格
的软磁材料磁芯作为磁通的通路。因磁芯的磁导
率比周围空气或其他非磁性物质磁导率大得多,
把磁场限制在结构磁系统之内,即磁结构内磁场
很强,外面很弱,磁通的绝大部分经过磁芯而形
成一个固定的通路。在这种情况下,工程上常常
忽略次要因素,只考虑导磁体内磁场或同时考虑
较强的外部磁场,使得分析计算简化。通常引入
磁路的概念,就可以将复杂的场的分析简化为我
们熟知的路的计算。
3.1 磁路的概念
从磁场基本原理知道,磁力线或磁通总是闭
20
合的。磁通和电路中电流一样,总是在低磁阻的
通路流通,高磁阻通路磁通较少。
所谓磁路指凡是磁通 或磁力线 经过的闭合( )
路径称为磁路。
3.2 磁路的欧姆定律
以图3.1(a)为例,在一环形磁芯磁导率为 μ
A l
的磁芯上,环的截面积 ,平均磁路长度为,绕
N I
有 匝线圈。在线圈中通入电流 ,在磁芯建立磁
通,同时假定环的内径与外径相差很小,环的截
(1.7) (1.1)
面上磁通是均匀的。根据式 ,考虑到式
(1.3)
和 有
Bl
FNI Hl lR
A m
(3.1)
或
=F/R
m
(3.2)
式中F=NI是磁动势;而
21
R = l 表3.1 磁电模拟对应关系
m
A 磁 路 电 路
(3.3) 磁动势F 电动势 E
磁通 电流I
R —称为磁路的磁阻,与电 磁通密度B 电流密度J
m 磁阻R =l/A 电阻R=l/A
m
阻的表达式相似,正比于路 磁导G =A/l 电导G=A/l
m
磁压降U =Hl 电 U=IR
l
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