磁芯线圈动态电感计算公式推导

发布时间：

2023-08-22

动态电感计算公式推导

磁芯线圈动态电感计算公式推导

由于利用磁芯磁导率来确定脉冲励磁情况下含磁芯线圈的电感存在诸多困难!本文从电感基本定义出发!在已知磁芯感应电压和励磁电流的情况下!推导出一个更适用于脉冲情况的公式来求解线圈的动态电感量。由电感的定义!当线圈内磁通量e和线圈上电流r都单向变化时!线圈的电感量，在数值上满足关系。

只要数据点足够密集!则每一时间点所对应的值均可以通过数值方法得到!因此值可以由波形确定，如果能够确定某一时刻线圈的电感量。以上的推导仅适用于电流和磁通量都单向变化的情况!当出现电流或磁通量变化方向改变时!说明磁芯励磁的方向发生了变化!线圈的电感量应该改变初始值重新计算,在脉冲或交流励磁的情况下判断磁芯励磁方向是个非常繁琐的过程!则解决了这一问题&对于励磁电流!单向变化意味g 和k同号!因此只要将公式,中参数的定义改变为s, 即可确保计算过程中电流是单向变化的,对于磁通量!单向变化意味#! 和 !同号!而磁通变化量 #! 与感应电压,同号!又由于电感量 ,必然大于磁通量 l和励磁电流 r 同号!因此将公式中参数定义改变为 ,即可确保计算过程中磁通量是单向变化的,新的定义代回,便得到了适用于脉冲及交流励磁情况下的含磁芯线圈动态电感的求解公式。

首先测量一个纯电感线圈在正弦波励磁下的电压电流波形!利用公式$ * %对其不同时间的电感量进行推导!实验采用电压为 d,交流励磁为 6的电压源#电阻为8和电感为3,串联作为负载!测量的电压电流波形及计算出的电感量!计算中电感量初值6取为3,经过几次计算后,电感量迅速收敛到实际值 6,可见计算结果对取值并不敏感!数据点采集频率66,共采集了 900,计算出的电感量在实际电感量附近略有波动与数据点不够密集,有关8匝含有铁氧体磁芯的线圈替代实验回路中的纯电感,磁芯的截面积 ,有效磁路长度 ,测量得到的电压电流波形"磁芯的磁滞回线及计算出的电感量和磁芯相对磁导率!

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