電感值的計算方法介紹
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間隙的確定:
(1)間隙的作用
圖1及圖2中的曲線①為無間隙時磁芯的磁化曲線及導磁率μ與B的曲線,圖1及圖2中的曲線②為有氣隙時的相應曲線。
從圖1及圖2的曲線可看出,同一磁芯開了氣隙后,可使B—H曲線斜率降低,使磁芯飽和點右移,從而增加了磁芯抗直流磁化的能力。但氣隙的加入,又使導磁率下降,所以氣隙有個最佳值,即在電感線圈通過最大峰值電流時,磁芯不進入飽和,同時又不致使導磁率降得太低,因為從式(3)可知,在所需電感量一定時若導磁率降低勢必要增加線圈匝數(shù),這是個矛盾。
(2)確定最佳氣隙
按該鎮(zhèn)流電感所通過的最大電流峰值Ip,利用直流磁化電源,和電感測試儀配套連接,使通入的直流電流達到Ip時,電感量下降不超過零電流時的10%,即認為磁芯已經(jīng)到達最高Bm值,此時的間隙即為最佳氣隙長度。
如果通入Ip時,電感下降值超過10%,說明間隙小了些,可適當再加大點,如果在Ip時,電感不下降,說明間隙片大了點,應適當減小點,這樣,邊測邊改,十幾分鐘就確定了最佳氣隙長度,避免了利用式(2)計算氣隙時因Bm值不確定帶來的反復試湊的麻煩。
根據(jù)上述可歸結出電感值計算三步法,即在根據(jù)電路要求或燈電參數(shù)確定了鎮(zhèn)流電感值L后,可按下述三步進行:
①利用式(1)確定磁芯尺寸;
②用直流磁化電源和電感測試儀確定氣隙;
③利用公式(6)計算所需的匝數(shù)。
當然,這樣確定的鎮(zhèn)流電感值還要裝到電路里進行實驗確認。一般只需作簡單的匝數(shù)修正即可滿足設計要求,用這種變通法設計鎮(zhèn)流電感,繞開了對磁材磁性能指標如μ及Bs的準確了解,而能順利設計出需要的電感值。
4應用效果
(1)我們在開發(fā)研制出的許多系列節(jié)能燈產(chǎn)
品中所用的鎮(zhèn)流器電感,都是按上述三步法設計的,效果良好。
(2)利用變通計算法在已知產(chǎn)品的電感值,磁芯
尺寸及間隙厚度條件下,反求其繞線的匝數(shù)。
當有的電感繞組不能用測圈儀測量其匝數(shù)時,只好一圈一圈拆計數(shù),對EI型磁芯還好拆,對于環(huán)形鐵芯拆起來較困難,尤其是小環(huán)、線細、匝數(shù)多的情況,現(xiàn)在利用變通算法,只要設法在原電感上繞20~30匝線,再測出新繞電感值Lo代入式(6)即可求出該電感的實際匝數(shù)。
(3)利用變通計算法控制環(huán)形鐵芯電感量的一致
性。
在鐵芯卷繞及加工間隙時,由于操作工藝上的問題,會造成間隙厚度和形狀不一致,這樣,如按固定的匝數(shù)進行繞制,勢必造成各個環(huán)形電感值的很大差如果您平日對來自華爾街的信息有所關注的話,您就會發(fā)現(xiàn)新年伊始,各大頂級投資銀行普遍調低了今年全球及各主要國家和地區(qū)的經(jīng)濟增長率預期指標。以美林集團(MerrillLynch&Co.)2000年12月公布的2001年全球經(jīng)濟趨勢報告為例;全球GDP增長預計值由2000年的42%降至2001年的31%,其中美國降幅最大,由2000年的51%降為33%,歐盟由35%降為28%;日本由18%降至14%。全球經(jīng)濟增長放緩的一個顯著特征將是各主要國際市場的需求收縮,消費減弱,貿(mào)易額降低。而對今年即將入世的中國企業(yè)特別是出口企業(yè)來說,要想在低迷的大環(huán)境中創(chuàng)出佳績,為自己在世界經(jīng)濟體中的正式登臺亮相博個頭彩,采用基于互聯(lián)網(wǎng)的電子化貿(mào)易方式將是不可或缺的解決之道。
現(xiàn)在讓我們從另一個角度來看看為什么電子貿(mào)易是保證今后我國在國際貿(mào)易領域良性發(fā)展的必要手段。據(jù)投資銀行摩根士丹利(MorganStanleyDeanWitter)2001年1月出具的全球技術、新媒體及互聯(lián)網(wǎng)應用趨勢報告顯示:在新世紀第一年,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶及應用將繼續(xù)強勁增長,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶將增長27%,達到3億6千5百萬,并且在今后3年內(nèi)將保持至少23%的年增長率。而中國最主要的貿(mào)易伙伴的互聯(lián)網(wǎng)應用增長率分別為:美國18%,日本39%,西歐26%,亞洲(除日本外)32%。同時,在今后10年,發(fā)達國家,尤其是美國的GDP增長將主要來自電子商務和貿(mào)易的拉動作用。例如今年,美國的電子貿(mào)易額將占到其GDP的4%左右。隨著互聯(lián)網(wǎng)應用在這些主要貿(mào)易伙伴的經(jīng)濟生活中的比重日益增強,其貿(mào)易方式、政策和對合作方的要求也會快速向網(wǎng)絡化、電子化的方向轉變。對中國企業(yè)來說,已經(jīng)不是是否要走電子貿(mào)易之路的問題,而是我們要在這條路上走多快,能夠走多快的問題。
好在從我國自身發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)及電子貿(mào)易的形勢來看,我們有著充足的潛力和機會。我們相信,今年將是中國國際貿(mào)易真正在網(wǎng)絡電子化道路上追趕并進入世界第一梯隊的一年。我們也有充分的信心在低沉的全球氛圍中讓中國的經(jīng)濟發(fā)展奏出一段亮麗的樂章。
圖1磁性材料的磁化曲線
圖2磁性材料的導磁率與交流磁感應強度關系
異,不符合設計要求。
為解決這個問題,一般采用寧肯多繞幾圈的辦法,在測量電感值時,再把多余的圈數(shù)拆掉(當然拆幾圈比增加幾圈簡單一些)
我們在開始生產(chǎn)250W鈉燈鎮(zhèn)流器時,唯恐繞好后有的電感量不夠,就寧肯多繞十幾匝,結果逐個檢測電感量時,發(fā)現(xiàn)有的電感量基本接近設計值,而有的多繞了十幾匝,只好一個個地拆掉多余的匝數(shù),浪費了銅線也費了工時。
為此,我們專門設計了一個工裝,用此工裝結合LCR測試儀可直接對每個鐵芯進行Lo的測量,并用標簽貼在鐵芯上。工裝的No為30匝,測量一個批量后,用公式(6)計算,即知同一L值的鐵芯上應繞的匝數(shù)。
對于某一功率的鎮(zhèn)流器,L是已知的,如250W鈉燈鎮(zhèn)流電感,L一般為190mH左右,則:這就把一個較復雜的計算問題簡化,交由生產(chǎn)線工人來操作。
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