磁芯

磁芯工作实验结果与分析

发布时间：

2023-08-17

磁芯实验结果与分析

磁芯工作实验结果与分析

实验装置由模块及负载(充电系统(触发系统(复位系统及测试系统组成"负载为同轴状水电阻!位于模块的中心!阻值可调#充电系统可提供 H4""31 直流高压!连续可调#复位系统是一个过阻尼 I+J 放电回路!能够提供单向电流脉冲!可使磁芯复位至反向饱和#触发系统可提供 6"31 触发脉冲#电压测试用电阻分压器!输出端接示波器。

模块由 2 个子块并联组成!每个子块由1个电容器和一个开关串联组成，磁芯由金属玻璃制成!在相应的脉冲条件下磁密变化量约为45，截面积为 95*(0#的磁芯 2 块!截面积为 48(0#的磁芯 # 块"实验时通过调整磁芯伏秒数(磁芯复位状态和负载阻值等条件进行实验!研究负载电压波形与磁芯伏秒数的关系(磁芯饱和的判断依据和反向电流对磁芯的复位效应。

实验一：

充电电压及负载阻值不变!改变磁芯伏秒数。实验设置+电容器充电，负载为 #5!磁芯分别采用截面积为 95*截面积为 95*#的 2 块!25//601，和截面积为 95*(0#的 2 块加截面积为 48(0#的 # 块!659"601 ，负载电压波形， N ， O ， J 分别对应磁芯伏秒数为 659"6 ， 25//6 和 #P88201 " & 时的实验结果。

从中可以看出，波形 N 峰值最高，无反向振荡&波形 O 峰值与 N 非常接近，但波形有反向振荡&波形 J 峰值小于 N 和 O ，且有较大的反向振荡。模块的值约为 "568! ，负载电阻为#5/，所以回路处于过阻尼状态，若不考虑磁芯的效应，电压波形应无反向振荡。当磁芯饱和后，磁芯有效电感变得很小，相当于负载并联了一个很小的电感，近似于短路，致使回路出现振荡。因此，负载电阻大于4时回路仍出现振荡是判断磁芯饱和的一个依据。由此可知，伏秒数为 659"601 " & 时脉冲无反冲，说明脉冲结束时磁芯未饱和，磁芯伏秒数为 25和 201 & 时，脉冲均有反冲，说明磁芯均有一定程度的饱和。磁芯伏秒数为 25 & 时，输出脉冲前沿和幅值均和磁芯未饱和时相近，不同之处是脉宽减小，说明此时磁芯饱和出现在峰值之后脉冲下降过程中，磁芯伏秒数不足。磁芯伏秒数为 588 & 时，输出脉冲未达应有峰值即开始下降，说明此时磁芯饱和出现在脉冲上升过程中，磁芯伏秒数严重不足。证实了理论分析及模拟计算得出的结论。

相应电压波形对时间的积分波形。当忽略负载电感和次级漏感时，负载电压等于磁芯的感应电压，因此负载电压的积分等于磁芯伏秒数的消耗量。可见，波形 N 对应磁芯伏秒数为659"601 & 时的情况，而实验中仅消耗 /56 & ，磁芯未饱和&波形 O 对应伏秒数为 601 & 时的情况，实际需消耗 /56 & ，所以磁芯伏秒数不足，波形 O 的最大值约为 601 & ，即正向电压结束之时，说明磁芯能够提供的伏秒数已被完全消耗。积分波形在峰值之后出现下降，说明反向电压对磁芯具有复位效应。