磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 … .. …

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 … .. …H 磁场强度是由电流产生 只由电流产生作用在介质上 U 产生磁感应强度 为磁通量 B 为磁感应强度 S 为面积

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H 磁场强度是由电流产生 ,只由电流产生

作用在介质上U
产生磁感应强度
Φ为磁通量,
B
为磁感应强度,
S
为面积。 已知 高斯
磁场定律为:Φ=
BS
设在 磁感应强度
为B的匀强 磁场
中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通(Flux) 标量
,符号“Φ”。
N砸线圈就是n个磁通量=磁链
定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的
磁通量
,简称
磁通
磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B
。磁通密度精确地描述了磁力线的疏密  
磁通
密度
 磁通
密度
是磁感应强度的一个别名  就是磁密度
通量概念是描述 矢量场
性质的必要手段,通量密度则描述矢量场的强弱。磁通量和磁通 密度
电通量
和电通密度都是如此。
磁通量密度向量的方向定义为从磁 南极
磁北极
(磁铁里面)。在磁铁外, 场线
会由北到南。
Φ为磁通量,
B
为磁感应强度,
S
为面积。 已知 高斯
磁场定律为:Φ=
BS
通电导体与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,公式是
F=ILB,式中B是磁感应强度
磁通量的定义为覆盖某面积的磁场的积分
其中
Φ为磁通量,
B为磁感应强度,
S为面积。 已知 高斯磁场定律为:Φ=
BS
导电线圈或电流回路所链环的磁通量。磁链等于导电 线圈匝数
N
与穿过该线圈各匝的平均 磁通量
φ的乘积,故又称磁通匝

若磁场通过能导电的电线环,而磁通量的改变的话,会引起电动势的生成, 并因此会产生电流(在环中)。其关系式可由法拉第定律得出:

这就是发电机发电的原理。


磁场参数计算公式  
一、磁场强度与磁感应强度计算公式 1、磁场强度与磁感应强度定义  磁场强度是线圈安匝数的一个表征量,反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同.对你来说你用了一个确定的力.而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。
2、磁场强度与磁感应强度区别  磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场强弱和方向)的两个物理量。由于磁场是电流或者说运动电荷引起的,而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念,故一切物质均为磁介质)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响(场的迭加原理)。因此,磁场的强弱可以有两种表示方法:在充满均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,用磁感应强度B表示,其单位为特斯拉T,是一个基本物理量;单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度H表示,其单位为A/m2,是一个辅助物理量。具体的,B决定了运动电荷所受到的洛仑兹力,因而,B的概念叫H更形象一些。在工程中,B也被称作磁通密度(单位Wb/m2)。在各向同性的磁介质中,B与H的比值即介质的绝对磁导率μ。
3、磁场强度计算公式:H = N × I / Le  式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;  I为励磁电流(测量值),单位位A; Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。  
4、磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae)  式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;  Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb; N为感应线圈的匝数;  Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。  
二、磁通量与磁通密度相关公式:     
1、Ф = B * S               (1)        Ф:磁通(韦伯);  B :磁通密度(韦伯每平方米或高斯),1韦伯每平方米=104高斯 S:磁路                                               的截面积(平方米) 

2、B = H * μ               (2)        μ:磁导率(无单位也叫无量纲);H:磁场强度(伏特每米)

磁通
密度
 磁通
密度
是磁感应强度的一个别名

磁芯的直流偏置与交流磁通密度
 

  在直流偏置电流作用下,由于饱和作用,MPP磁芯的磁导率呈现减小趋势。图1显示了这种趋势,对高磁导率这种变化更加明显。为了利用该曲线进行设计,设计中的磁动势(磁化力)用式(9.2)进行计算。若磁导率的减小使电感量的下降不超过30%,则可以用增加线圈匝数的方法补偿偏置造成的影响。若磁导率的降低超过了30%,增加匝数会造成磁导率的进一步下降,且比N2快。因此要用更大的磁芯才能解决问题。

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...


磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

  磁芯磁导率也随交流磁通密度改变,如图2(a)所示。由式(9.6)可以计算磁通密度。 随着交流磁通密度增加,磁导率在初始阶段升高,然后大约在20006后下降。采用较大的磁芯可减少磁通密度。频率对较高磁导率也有影响,如图2(b)所示。当磁通密度在2006以下时,磁芯损耗是一个常数。然而,当激励增加时,对Q值的影响可能有相反作用。磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

图2 磁导率与交流磁通密度、频率的关系

  

磁感强度是表示磁场内某点的 磁场强弱和方向的 物理量。它是一个矢量。

磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单 位面积所通过的 磁通,故又称为 磁通密度。

磁通密度与磁感强度区别在于后者为矢量有方向,前者无方向



在保证在磁心的最大工作值和饱和值之间有足够的裕量,需要检验磁心的最大磁通密度。在任何条件下,包括瞬间负载和高温,防止磁心饱和是很重要的。这可以用两种方法来检验:在变换器中进行测量或计算。

注意:建议无论使用何种设计方法,都应进行该检验,以保证最后一切如愿以偿。

(1)在控制仍能维持的情况下,使输入电压为最小值--本例为85V。

(2)设置输出负载为最大功率限定值。

(3)测量原边绕组P1的电流值,减小工作频率直到饱和开始(表示为在电流脉冲结束时有上翘)。在这些条件下增加的导通时间与平常导通时间之比的百分数,就是平常工作时磁通密度裕量的百分数。该裕量在磁通水平为高温时会降低(见图2.2.3),允许10%的超量以备磁心中的变化,加气隙尺寸及暂态要求。如果裕量不足,可增加气隙。

计算磁心饱和裕量

(1)使用伏秒方程,计算交流磁通Bac,最在最大负载和最小输入电压的输入功率下,计算或测量导通时间值及所加的电压,如下:

Bac=Vt/(NpAe)

在此,V=VCC,单位是V;

I=导通时间,单位是us;

NP=原边匝数;

Ae=磁心面积,单位是mm2;

Bac=交流峰值磁通密度,单位是T。

注意:要求磁通密度Bac是变化的以支持所施加的电压脉冲,并不包括任何DC成分。因此它与气隙尺寸无关。

实例

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

(2)使用螺线管方程和有效DC分量IDC(表示为导通初期电流的幅值),计算DC分量BDC。

假定磁心的所有磁阻都集中在气隙,那么将得到明显较高的DC磁通密度保守值。使用螺线管方程可得到其近似值。

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

在此,uo=4×10-7H/m

Np=原边匝数;

IDC=有效DC电流,单位是A;

a=气隙总长度,单位是mm;

BDC=DC磁通密度,单位是T。

实例

磁通 磁通量 磁链 磁通密度 磁场强度 交流磁通密度 直流磁通密度 最大磁通密度 ... .. ...

AC和DC磁通密度的叠加使磁心出现峰值。在1000C时再次检测磁心材料的特性。

实例

Bmax=Bac+BDC=205+103=308mT  最大值

电阻率高的 涡流损耗小 因此镍锌铁氧体可以工作在更高的频率上

磁导率

  英文名称:magnetic permeability

  表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率[1]。

  μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=B/H

  通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0

  相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ

  磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。

  对于顺磁质μr>1;对于抗磁质μr<1,但两者的μr都与1相差无几 。在铁磁质中,B与 H 的关系是非线性的磁滞回线,μr不是常量,与H有关,其数值远大于1。

  例如,如果空气(非磁性材料)的磁导率是1,则铁氧体的磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的磁通密度是10,000倍。

  涉及磁导率的公式:

  磁场的能量密度=B^2/2μ 

  在国际单位制(SI)中,相对磁导率μr是无量纲的纯数,磁导率μ的单位是亨利/米(H/m)。

  

  

常用的真空磁导率

(1)初始磁导率μi:是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率

     公式

公式

(2)最大磁导率μm:在基本磁化曲线初始段以后,随着H的增大,斜率μ=B/H逐渐增大,到某一磁场强度下(Hm),磁密度达到最大值(Bm) ,即   公式

公式

(3)饱和磁导率μS:基本磁化曲线饱和段的磁导率,μs值一般很小,深度饱和时,μs=μo。

  (4)差分(增量)磁导率μΔ∶μΔ=△B/△H。ΔB及△H是在(B1,H1)点所取的增量如图1和图2所示。

  (5)微分磁导率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)点取微分,可得μd。

  可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /AH,μd=dB1/dH1,三者虽是在同一点上的磁导率,但在数值上是不相等的。

  非磁性材料(如铝、木材、玻璃、自由空间)B与H之比为一个常数,用μ。来表示非磁性材料的的磁导率,即μ。=1(在CGS单位制中)或 μ。=4πX10o-7(在RMKS单位制中)。

  在众多的材料中,如果自由空间(真空)的μo=1,那么比1略大的材料称为顺磁性材料(如白金、空气等);比1略小的材料,称为反磁性 材料(如银、铜、水等)。本章介绍的磁性元件μ》1是大有用处的。只有在需要磁屏蔽时,才会用铜等反磁性材料做成屏蔽罩使磁元件的磁 不会辐射到空间中去。

  下面给出几个常用的参数式:

     公式

公式

(1)有效磁导率μro。在用电感L形成闭合磁路中(漏磁可以忽略),磁心的有效磁导率为:

  式中 L——绕组的自感量(mH);

  W——绕组匝数;

  磁心常数,是磁路长度Lm与磁心截面积Ae的比值(mm).

  (2)饱和磁感应强度Bs。随着磁心中磁场强度H的增加,磁感应强度出现饱和时的B值,称为饱和磁感应强度B,。

  (3)剩余磁感应强度Bs。磁心从磁饱和状态去除磁场后,剩余的磁感应强度(或称残留磁通密度)。

  (4)矫顽力Hco。磁心从饱和状态去除磁场后,继续反向磁化,直至磁感应强度减小到零,此时的磁场强度称为矫顽力(或保磁力)。

     公式

公式

(5)温度系数aμ°温度系数为温度在T1~T2范围内变化时,每变化1℃相应磁导率的相对变化量,即

  式中 μr1——温度为T1时的磁导率;

  μr2——温度为T2时的磁导率。

  值得注意的是:除了磁导率μ与温度有关系之外,饱和磁感应强度BS、剩余磁感应强度BR、矫顽力HS,以及磁心比损耗(单位重量损耗W/kg)等磁参数,也都与磁心的工作温度有关。

真空磁导率是常数0.4*3.14*10-6,相对磁导率乘以真空磁导率就是实际的磁导率,不同的材质在不同的直流磁场H作用下,其相对磁导率对应一条非线性变化的曲线(H很大时,相对磁导率就会快速下降,降到很小的时候就可以认为饱和了),当H为0时的相对磁导率乘以真空磁导率就是初始磁导率。

当我要考虑变压器在工作时的励磁电流,那么我因该用H=NI/L计算出磁场强度,在用N*B*S=VIN*TON计算出磁通密度,再计算出此时的磁导率u=B/H,再根据磁阻计算出励磁电流。

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