變壓器公式之氣隙推算
變壓器中的公式
1)V=N*B*Ae/t.V是線圈兩端的電壓;N是線圈的匝數(shù);B是磁芯的磁通量密度;Ae是磁芯的繞線的地方的橫截面積t是時間。
公式的含義是:在時間t內(nèi),對繞線N匝的線圈而言,磁通量的變化是N*B*Ae,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓是V。安培定理:N1*I1 N2*I2...=H1*L1 H2*L2。在穩(wěn)恒磁場中,磁感應(yīng)強度B沿任何閉合路徑的線積分,等于這閉合路徑所包圍的各個電流的代數(shù)和乘以磁導(dǎo)率。
N1是磁芯繞組上線圈1的匝數(shù)。I1是線圈1上的電流。H1是磁芯的磁場強度=B/u0*ur,u0是真空磁導(dǎo)率,ur是磁芯的相對磁導(dǎo)率。L1是磁芯中磁場回路的長度。H2是磁芯的氣隙的磁場強度=B/u0L2是磁芯氣隙的長度。B=u0*(N1*I1 N2*I2 ...)/(L1/ur L2)。
正激變壓器
最大功率處的波形
磁通密度相對于時間t的波形公式1中(V=N*B*Ae/t),考慮到匝數(shù)越多,損耗越大,要求的磁芯越大,因此,選擇匝數(shù)盡量少,選擇B=Bmax。V=N*Bmax*Ae/t1,求出N,N向上取整數(shù)Ni,作為繞線匝數(shù)。選取Ni后,可以求出此時的Bi=V*t1/(Ni*Ae)。通過公式2:Bi=u0*(N1*I1-N2*I2)/(L1/ur L2)。變壓器中,同名端的電流方向相反,因此符號相反。當(dāng)功率等于p的時候,I2確定,可以算出I1=Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1) N2*I2/N1。
變壓器的入功率=I1*V*D=0.5*Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1)*V*D N2*I2/N1*V*T*D=0.5*Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1)*V*D p.是可以滿足功率要求的。因此正激變壓器不需要調(diào)節(jié)L2的值,來滿足功率要求。
反激變壓器(不連續(xù))
磁通密度相對于時間t的波形公式1中(V=N*B*Ae/t),考慮到匝數(shù)越多,損耗越大,要求的磁芯越大,因此,選擇匝數(shù)盡量少,選擇B=Bmax。V=N*Bmax*Ae/t1,求出N,N向上取整數(shù)Ni,作為繞線匝數(shù)。選取Ni后,可以求出此時的Bi=V*t1/(Ni*Ae)。?通過公式2:Bi=u0*(N1*I1)/(L1/ur L2)。反激變壓器中,I1有電流時,I2并無電流。可以算出I1=Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1)。
變壓器的最大輸入功率P1=I1*V*T*D*0.5=0.5*Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1)*V*D。如果要求變壓器的功率為P0,通過計算發(fā)現(xiàn)此時變壓器的最大功率為P1
反激變壓器(連續(xù))
磁通密度相對于時間t的波形
選擇B=Br。V=N*Br*Ae/t1,求出N,N向上取整數(shù)Ni,作為繞線匝數(shù)。選取Ni后,可以求出此時的Bi=V*t1/(Ni*Ae)。通過公式2:Bi=u0*(N1*I1)/(L1/ur L2)。Bmax=u0*(N1*Imax)/(L1/ur L2)。反激變壓器中,I1有電流時,I2并無電流。可以算出I1=Bi*(L1/ur L2)/(u0*N1)。Imax=Bmax*(L1/ur L2)/(u0*N1)
變壓器的最大輸入功率P1=(Imax-0.5*I1)*V*D=0.5*(Bmax-0.5Br)*(L1/ur L2)/(u0*N1)*V*D。如果要求變壓器的功率為P0,通過計算發(fā)現(xiàn)此時變壓器的最大功率為P1
結(jié)論
反激式變壓器可以通過增加氣隙來增加變壓器的最大輸出功率。正激式變壓器的最大功率和氣隙無關(guān)。
END
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