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1、5、矩型線圈的電感矩形線圈如圖2-36所示,其電感為:6、螺旋線圈的電感其中:L:螺旋線圈的電感[H]l:螺旋線圈的長度[m]N:線圈的匝數(shù)S:螺旋線圈的截面積[m2]μ:螺旋線圈內(nèi)部磁芯的導(dǎo)磁率[H/m]k:長岡系數(shù)(由2R/l決定,表2-1)【說明】上式用來計(jì)算空心線圈的電感,μ=μ0,計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確。當(dāng)線圈內(nèi)部有磁芯時(shí),磁芯的導(dǎo)磁率最好選用相對導(dǎo)磁率μr,μr=μ/μ0,μ為磁芯的導(dǎo)磁率,即:有磁芯線圈的電感是空心線圈電感的μr倍,μr可通過實(shí)際測量來決定,只需把有磁芯的線圈和空心線圈分別進(jìn)行對比測試,即可求得μr。但由于磁芯的導(dǎo)磁率會隨電流變化而變化,所以很難決定其準(zhǔn)確值。這個(gè)公式是
2、從單層線圈推導(dǎo)出來的,但對多層線圈也可以近似地適用。7、多層繞組線圈的電感其中:L:多層繞組線圈的電感[H]R:線圈的平均半徑[m]l:線圈的總長度[m]N:線圈的總匝數(shù)t:線圈的厚度[m]k:長岡系數(shù)(由2R/l決定,見表2-1)c:由l/t決定的系數(shù)(見表2-2)【說明】上式是用來計(jì)算多層線圈繞組、截面為圓形的空心線圈的電感計(jì)算公式。長岡系數(shù)k可查閱表2-1,系數(shù)c可查閱表2-2。當(dāng)線圈內(nèi)部有磁芯時(shí),有磁芯線圈的電感是空心線圈電感的μr倍,μr是磁芯的相對導(dǎo)磁率。相對導(dǎo)磁率的測試方法很簡單,只需把有磁芯的線圈和空心線圈分別進(jìn)行測試,通過對比即可求出相對導(dǎo)磁率的大小。8、變壓器線圈的電感變壓
3、器線圈如圖2-39所示,其電感為:L=μN(yùn)*NS/l(2-108)其中:L:變壓器線圈的電感[H]l:變壓器鐵芯磁回路的平均長度[m]N:線圈的匝數(shù)S:變壓器鐵芯磁回路的截面積[m2]μ:變壓器鐵芯的導(dǎo)磁率[H/m]【說明】上式是用來計(jì)算變壓器線圈電感的計(jì)算公式。由于變壓器鐵芯的磁回路基本是封閉的,變壓器鐵芯的平均導(dǎo)磁率相對來說比較大。鐵芯的導(dǎo)磁率一般在產(chǎn)品技術(shù)手冊中都會給出,但由于大多數(shù)開關(guān)電源變壓器的鐵芯都留有氣隙,留有氣隙的磁回路會出現(xiàn)磁場強(qiáng)度以及磁感應(yīng)強(qiáng)度分布不均勻,因此,(2-108)式中的導(dǎo)磁率只能使用平均導(dǎo)磁率,技術(shù)手冊中的數(shù)據(jù)不能直接使用。在這種情況下,最好的方法是先制作一個(gè)簡
4、單樣品,例如,在某個(gè)選好的變壓器鐵芯的骨架上繞一個(gè)簡單線圈(比如匝數(shù)為10),然后對線圈的電感量進(jìn)行測試,或者找一個(gè)已知線圈匝數(shù)與電感量的樣品作為參考。知道了線圈樣品的電感量后,只需把已知參數(shù)代入(2-108)或(2-94)式,即可求出其它未知參數(shù),然后把所有已知參數(shù)定義為一個(gè)常數(shù)k;最后電感的計(jì)算公司就可以簡化為:L=kN2,這樣,電感量的計(jì)算就變得非常簡單。9、兩個(gè)線圈的互感兩線圈的連接方法如圖2-40所示。其中圖2-40-a和圖2-40-b分別為正、反向串聯(lián);圖2-40-c和圖2-40-d分別為正、反向并聯(lián)。串聯(lián)電感為:L=L1+L2±2M(2-109)并聯(lián)電感為:(2-110)其中:L
5、:兩個(gè)線圈連接后的電感[H]L1、L2:分別為線圈1與線圈2的自感[H]M:兩個(gè)線圈的互感[H]【說明】互感M有正負(fù),圖2-40-a和圖2-40-c的接法互感M為正,圖2-40-b和圖2-40-d的接法互感M為負(fù)。兩個(gè)線圈之間的互感M為:(2-111)其中:M:兩個(gè)線圈的互感[H]L1、L2:分別為線圈1與線圈2的自感[H]k:兩個(gè)線圈的耦合系數(shù)【說明】互感的大小,取決兩個(gè)線圈的結(jié)構(gòu)和兩個(gè)線圈的相對位置以及導(dǎo)磁物質(zhì)。當(dāng)K=1時(shí),,這時(shí)的耦合稱為全耦合,它表示一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通全部從另一個(gè)線圈通過(沒有漏磁通)。但在實(shí)際應(yīng)用中,無論任何結(jié)構(gòu)的兩個(gè)線圈總會產(chǎn)生漏磁通,因此,耦合系數(shù)k總是一個(gè)小于1
6、的數(shù)。一般帶有鐵芯的變壓器漏感都比較小,因此,變壓器初、次級線圈之間的偶合系數(shù)可以認(rèn)為約等于1。