1: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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度=B/u0
L2是磁芯氣隙的長度。
B=u0*(N1*I1+N2*I2+...)/(L1/ur+L2)。
2: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。
變壓器的輸入功率=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。
3: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
4: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
5: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)。
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原文標(biāo)題:變壓器公式--氣隙推算!
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