搜索

铁心电感

物理概念

铁心电感器又称为扼流圈、电抗器或电感器，在电子设备中应用极为广泛，品种也很繁多。通常，铁心电感器可分为电源滤波扼流圈、交流扼流圈(包括电感线圈)和饱和扼流圈三种，而以前两种用量最多。

铁心电感器的种类
电源滤波扼流圈
电源滤波扼流圈用于平滑整流后的直流成分，减小其波纹电压，以满足电子设备对直流电源的要求。
电源滤波扼流圈的主要技术指标为： 电感量、直流电压降。电感量由所要求的波纹系数，在进行整流器和滤波器计算时确定；直流电压降影响整流器输出电压和负载调整率。
通过电源滤波扼流圈线圈的电流包括直流和交流两部分，并以直流电流为主要成分。在扼流圈铁心中存在着交直流两种磁化场，其中直流分量是主要部分。
根据滤波器的种类，电源滤波扼流圈可分为电感输入式和电容输入式两种。电感输入式滤波扼流圈具有较高的波纹电压，铁心中交流磁感应强度一般在0.1T以上；电容输入式滤波扼流圈具有较低的波纹电压，铁心中交流磁感应强度一般在0.1T以下。
电源滤波扼流圈的电感量随着直流磁化电流的增加而降低，这是由于随着直流磁化电 流的增大，铁心越来越达到饱和状态。在扼流圈铁心磁路中引入非磁性间隙可以减小电感 随直流磁化电流增大而产生的下降量，对应于给定的直流磁化电流，具有一个最佳的非磁性间隙，相应于这个最佳间隙，电源滤波扼流圈可获得最大的电感值。
交流扼流圈
交流扼流圈用于交流回路中，作为平衡、镇流、限流和滤波等感性元件来使用。
交流扼流圈工作于交流状态，无直流磁化，类似于单线圈变压器。其电磁过程与变压 器的区别是： 在变压器铁心中的磁感应强度的确定取决于外施电压，与实际的负载电流无 关；对大多数交流扼流圈来说，铁心中磁感应强度的确定取决于负载电流，而与电路的外施电压无关。
交流扼流圈的电感量随交流磁场的变化而变化，而且是非线性的，只有在铁心未达到饱和时，变化才近似线性，这时，电感随交流磁场的增大而增大。在交流扼流圈铁心中插入非磁性间隙将减小其电感量，但电感随磁场的变化量也同时减小，因此变化非磁性间隙 的大小可调节电感值。当铁心中非磁性间隙增大至一定值时，在磁场变化时，电感将基本保持不变，这时的交流扼流圈将具有线性的伏安特性。大多数交流扼流圈都具有接近于线 性的伏安特性。
交流扼流圈的主要技术指标是，在某一交流电流 (固定的或有一定变化范围的)作用 下的电感值。对某些工作于高频的交流扼流圈，品质因数Q也是一个重要的技术指标。
电感线圈
电感线圈多数用于高频电路中，如滤波器用电感线圈，振荡回路电感线圈，陷波器线圈，高频扼流圈，匹配线圈，噪声滤波线圈等。多数电感线圈工作于交流状态，因此，它 属于交流扼流圈范畴，是交流扼流圈的一个分支。
电感线圈的铁心以铁氧体磁芯使用最多，也有采用钼坡莫粉末磁芯，铁粉芯，铝硅铁粉芯，非晶或超微晶粉末磁芯及精密软磁合金等。
电感线圈的主要技术指标为电感量和品质因数。在某些场合，对电感的温度稳定性也 有一定的要求。
饱和扼流圈
饱和扼流圈用于稳定和调压线路中，通过调节电路中的感抗来达到稳定或调节电压的 目的。饱和扼流圈至少有两个绕组，一个绕组(工作绕组) 接入调节交流电路，另一个绕 组(控制绕组) 接入直流电路。和电源滤波扼流圈及交流扼流圈不同，饱和扼流圈铁心应 是无气隙的。
饱和扼流圈铁心中存在着交直流两种磁化状态，而且交流成分很大，由于铁心磁化曲 线的非线性，工作绕组中电流波形是失真的，这在接近铁心饱和时特别明显。
饱和扼流圈的主要技术指标是： 电感量调节范围或输出电压调节范围，负载功率的最 大值与最小值，控制电流(功率) 的最大值与最小值，功率因数最小值等。
由于可控硅调压装置、磁性调压器、可调稳压变压器的技术发展，饱和扼流圈应用范 围逐步缩小，只有在大功率或特殊要求场合才使用，为此，本手册将不加详述。
铁心电感器电感量计算
基本计算式
铁心电感器线圈中通以交流电流后，所产生的磁通分为两部分： 一部分是通过铁心磁 路(包括在铁心磁路中插入非磁性气隙) 的主磁通，另一部分是通过线圈与铁心柱间空隙 的漏磁通。根据电感的基本定义，我们将主磁通产生的电感称为主电感 ，将漏磁通产生 的电感称为漏电感 。铁心电感器的电感量L1应为这两部分电感之和，即
在多数情况下， ，故
除特殊情况，一般只需计算其主电感。
铁心中无气隙时的电感计算
铁心电感器铁心中无气隙时，其漏电感可忽略不计，电感量按下式计算
式中：L——电感量(H)；
——铁心交流磁导率；
N——线圈匝数；
——铁心有效截面积(cm2)；
——铁心平均磁路长度 (cm)。
铁心交流磁导率 随铁心材料、铁心型式(尺寸)、工作磁感应强度 或磁场强度 及工作频率f而变化。图1所示为铁心材料采用1J79坡莫合金、厚0.2mm的XE5 铁心在不同磁感应强度下的磁导率曲线。对一些电阻率很高的磁性材料，如铁氧体磁芯， 其磁导率在其允许工作频率范围内不随频率而变，图2所示。而对于粉末磁芯，如 钼坡莫合金、铝硅铁粉芯、羰基铁心等，在其允许的工作频率和磁场范围内，其磁导率基 本是恒定的。
由此可见，正确地确定铁心的磁导率是电感计算的基础。
交流磁导率 可通过测试不同磁性材料和型式的铁心在不同磁场强度 (或磁感应强度)、不同频率下的电感量L后，按下式算得
铁心中有气隙时的电感计算
铁心电感器中有气隙时，当忽略其漏电感，其电感量按下式计算
式中： ——铁心磁路中非磁性气隙长度(cm)。式(3) 又可改写为
式中： ——铁心的有效磁导率，按下式计算
当 时，式 (3) 具有足够的计算精度。
当 时，由于气隙磁通边缘扩散现 象(图3)，使气隙的导磁面积增大，气隙 的有效长度变短。为此必须计算气隙边缘磁通的影响。
考虑气隙磁通扩散后，气隙导磁面积 可按 下式近似计算
气隙的有效长度为
式中： ——考虑气隙磁通扩散后的气隙有效长度(cm)；
——铁心磁路中实际的气隙长度 (cm)；
——铁心有效截面积(cm2);
——考虑气隙磁通扩散后气隙导磁面积(cm2)。
此时，在按式(3)计算电感或按式(5)计算有效磁导率时，将 代替上述式中的 。
大气隙电感计算
当 时，由于气隙磁阻决定了铁心磁路中的整个磁阻，故电感量主要取决于 气隙长度。
1. 当忽略漏电感时的电感计算
式中： ——考虑气隙磁通扩散后的气隙有效长度(cm)。
2. 考虑漏电感影响时的电感计算
当漏电感不能忽略时，必须按以下公式计算漏电感 。
(1) 壳式或单线圈心式铁心电感器(图4) 漏电感按下式计算
式中： ——漏电感 (H)；
N——电感器线圈匝数；
——线圈绕线宽度 (cm)；
——洛氏系数；
——线圈漏磁等效面积(cm2)。
洛氏系数 按下式计算
式中： ——线圈总厚度(不包括内外层绝缘) (cm)；
——线圈与铁心之间隙(cm)。
线圈漏磁等效面积 按下式计算
式中： ——线圈平均匝长(cm)。
(2) 双线圈式铁心电感器(图5) 漏电感按下式计算
式中， 与 的计算可按式(10)和式(11)，但其中的 指每一个线圈的厚度。
铁心电感器的主电感 按式(8)进行计算。
铁心电感器的电感L为
全国各地天气预报查询

上海市

  • 市辖区

    • 云南省

  • 临沧市

    • 云南省

  • 丽江市

    • 云南省

  • 保山市

    • 云南省

  • 大理白族自治州

    • 云南省

  • 德宏傣族景颇族自治州

    • 云南省

  • 怒江傈僳族自治州

    • 云南省

  • 文山壮族苗族自治州

    • 云南省

  • 昆明市

    • 云南省

  • 昭通市

    • 云南省

  • 普洱市

    • 云南省

  • 曲靖市

    • 云南省

  • 楚雄彝族自治州

    • 云南省

  • 玉溪市

    • 云南省

  • 红河哈尼族彝族自治州

    • 云南省

  • 西双版纳傣族自治州

    • 云南省

  • 迪庆藏族自治州

    • 内蒙古自治区

  • 乌兰察布市

    • 内蒙古自治区

  • 乌海市

    • 内蒙古自治区

  • 兴安盟

    • 内蒙古自治区

  • 包头市

    • 内蒙古自治区

  • 呼伦贝尔市

    • 内蒙古自治区

  • 呼和浩特市

    • 内蒙古自治区

  • 巴彦淖尔市

    • 内蒙古自治区

  • 赤峰市

    • 内蒙古自治区

  • 通辽市

    • 内蒙古自治区

  • 鄂尔多斯市

    • 内蒙古自治区

  • 锡林郭勒盟

    • 内蒙古自治区

  • 阿拉善盟

    • 北京市

  • 市辖区

    • 吉林省

  • 吉林市

    • 吉林省

  • 四平市

    • 吉林省

  • 延边朝鲜族自治州

    • 吉林省

  • 松原市

    • 吉林省

  • 白城市

    • 吉林省

  • 白山市

    • 吉林省

  • 辽源市

    • 吉林省

  • 通化市

    • 吉林省

  • 长春市

    • 四川省

  • 乐山市

    • 四川省

  • 内江市

    • 四川省

  • 凉山彝族自治州

    • 四川省

  • 南充市

    • 四川省

  • 宜宾市

    • 四川省

  • 巴中市

    • 四川省

  • 广元市

    • 四川省

  • 广安市

    • 四川省

  • 德阳市

    • 四川省

  • 成都市

    • 四川省

  • 攀枝花市

    • 四川省

  • 泸州市

    • 四川省

  • 甘孜藏族自治州

    • 四川省

  • 眉山市

    • 四川省

  • 绵阳市

    • 四川省

  • 自贡市

    • 四川省

  • 资阳市

    • 四川省

  • 达州市

    • 四川省

  • 遂宁市

    • 四川省

  • 阿坝藏族羌族自治州

    • 四川省

  • 雅安市

    • 天津市

  • 市辖区

    • 宁夏回族自治区

  • 中卫市

    • 宁夏回族自治区

  • 吴忠市

    • 宁夏回族自治区

  • 固原市

    • 宁夏回族自治区

  • 石嘴山市

    • 宁夏回族自治区

  • 银川市

    • 安徽省

  • 亳州市

    • 安徽省

  • 六安市

    • 安徽省

  • 合肥市

    • 安徽省

  • 安庆市

    • 安徽省

  • 宣城市

    • 安徽省

  • 宿州市

    • 安徽省

  • 池州市

    • 安徽省

  • 淮北市

    • 安徽省

  • 淮南市

    • 安徽省

  • 滁州市

    • 安徽省

  • 芜湖市

    • 安徽省

  • 蚌埠市

    • 安徽省

  • 铜陵市

    • 安徽省

  • 阜阳市

    • 安徽省

  • 马鞍山市

    • 安徽省

  • 黄山市

    • 山东省

  • 东营市

    • 山东省

  • 临沂市

    • 山东省

  • 威海市

    • 山东省

  • 德州市

    • 山东省

  • 日照市

    • 山东省

  • 枣庄市

    • 山东省

  • 泰安市

    • 山东省

  • 济南市

    • 山东省

  • 济宁市

    • 山东省

  • 淄博市

    • 山东省

  • 滨州市

    • 山东省

  • 潍坊市

    • 山东省

  • 烟台市

    • 山东省

  • 聊城市

    • 山东省

  • 菏泽市

    • 山东省

  • 青岛市

    • 山西省

  • 临汾市

    • 山西省

  • 吕梁市

    • 山西省

  • 大同市

    • 山西省

  • 太原市

    • 山西省

  • 忻州市

    • 山西省

  • 晋中市

    • 山西省

  • 晋城市

    • 山西省

  • 朔州市

    • 山西省

  • 运城市

    • 山西省

  • 长治市

    • 山西省

  • 阳泉市

    • 广东省

  • 东莞市

    • 广东省

  • 中山市

    • 广东省

  • 云浮市

    • 广东省

  • 佛山市

    • 广东省

  • 广州市

    • 广东省

  • 惠州市

    • 广东省

  • 揭阳市

    • 广东省

  • 梅州市

    • 广东省

  • 汕头市

    • 广东省

  • 汕尾市

    • 广东省

  • 江门市

    • 广东省

  • 河源市

    • 广东省

  • 深圳市

    • 广东省

  • 清远市

    • 广东省

  • 湛江市

    • 广东省

  • 潮州市

    • 广东省

  • 珠海市

    • 广东省

  • 肇庆市

    • 广东省

  • 茂名市

    • 广东省

  • 阳江市

    • 广东省

  • 韶关市

    • 广西壮族自治区

  • 北海市

    • 广西壮族自治区

  • 南宁市

    • 广西壮族自治区

  • 崇左市

    • 广西壮族自治区

  • 来宾市

    • 广西壮族自治区

  • 柳州市

    • 广西壮族自治区

  • 桂林市

    • 广西壮族自治区

  • 梧州市

    • 广西壮族自治区

  • 河池市

    • 广西壮族自治区

  • 玉林市

    • 广西壮族自治区

  • 百色市

    • 广西壮族自治区

  • 贵港市

    • 广西壮族自治区

  • 贺州市

    • 广西壮族自治区

  • 钦州市

    • 广西壮族自治区

  • 防城港市

    • 新疆维吾尔自治区

  • 乌鲁木齐市

    • 新疆维吾尔自治区

  • 伊犁哈萨克自治州

    • 新疆维吾尔自治区

  • 克孜勒苏柯尔克孜自治州

    • 新疆维吾尔自治区

  • 克拉玛依市

    • 新疆维吾尔自治区

  • 博尔塔拉蒙古自治州

    • 新疆维吾尔自治区

  • 吐鲁番市

    • 新疆维吾尔自治区

  • 和田地区

    • 新疆维吾尔自治区

  • 哈密市

    • 新疆维吾尔自治区

  • 喀什地区

    • 新疆维吾尔自治区

  • 塔城地区

    • 新疆维吾尔自治区

  • 巴音郭楞蒙古自治州

    • 新疆维吾尔自治区

  • 昌吉回族自治州

    • 新疆维吾尔自治区

  • 自治区直辖县级行政区划

    • 新疆维吾尔自治区

  • 阿克苏地区

    • 新疆维吾尔自治区

  • 阿勒泰地区

    • 江苏省

  • 南京市

    • 江苏省

  • 南通市

    • 江苏省

  • 宿迁市

    • 江苏省

  • 常州市

    • 江苏省

  • 徐州市

    • 江苏省

  • 扬州市

    • 江苏省

  • 无锡市

    • 江苏省

  • 泰州市

    • 江苏省

  • 淮安市

    • 江苏省

  • 盐城市

    • 江苏省

  • 苏州市

    • 江苏省

  • 连云港市

    • 江苏省

  • 镇江市

    • 江西省

  • 上饶市

    • 江西省

  • 九江市

    • 江西省

  • 南昌市

    • 江西省

  • 吉安市

    • 江西省

  • 宜春市

    • 江西省

  • 抚州市

    • 江西省

  • 新余市

    • 江西省

  • 景德镇市

    • 江西省

  • 萍乡市

    • 江西省

  • 赣州市

    • 江西省

  • 鹰潭市

    • 河北省

  • 保定市

    • 河北省

  • 唐山市

    • 河北省

  • 廊坊市

    • 河北省

  • 张家口市

    • 河北省

  • 承德市

    • 河北省

  • 沧州市

    • 河北省

  • 石家庄市

    • 河北省

  • 秦皇岛市

    • 河北省

  • 衡水市

    • 河北省

  • 邢台市

    • 河北省

  • 邯郸市

    • 河南省

  • 三门峡市

    • 河南省

  • 信阳市

    • 河南省

  • 南阳市

    • 河南省

  • 周口市

    • 河南省

  • 商丘市

    • 河南省

  • 安阳市

    • 河南省

  • 平顶山市

    • 河南省

  • 开封市

    • 河南省

  • 新乡市

    • 河南省

  • 洛阳市

    • 河南省

  • 漯河市

    • 河南省

  • 濮阳市

    • 河南省

  • 焦作市

    • 河南省

  • 省直辖县级行政区划

    • 河南省

  • 许昌市

    • 河南省

  • 郑州市

    • 河南省

  • 驻马店市

    • 河南省

  • 鹤壁市

    • 浙江省

  • 丽水市

    • 浙江省

  • 台州市

    • 浙江省

  • 嘉兴市

    • 浙江省

  • 宁波市

    • 浙江省

  • 杭州市

    • 浙江省

  • 温州市

    • 浙江省

  • 湖州市

    • 浙江省

  • 绍兴市

    • 浙江省

  • 舟山市

    • 浙江省

  • 衢州市

    • 浙江省

  • 金华市

    • 海南省

  • 三亚市

    • 海南省

  • 三沙市

    • 海南省

  • 儋州市

    • 海南省

  • 海口市

    • 海南省

  • 省直辖县级行政区划

    • 湖北省

  • 十堰市

    • 湖北省

  • 咸宁市

    • 湖北省

  • 孝感市

    • 湖北省

  • 宜昌市

    • 湖北省

  • 恩施土家族苗族自治州

    • 湖北省

  • 武汉市

    • 湖北省

  • 省直辖县级行政区划

    • 湖北省

  • 荆州市

    • 湖北省

  • 荆门市

    • 湖北省

  • 襄阳市

    • 湖北省

  • 鄂州市

    • 湖北省

  • 随州市

    • 湖北省

  • 黄冈市

    • 湖北省

  • 黄石市

    • 湖南省

  • 娄底市

    • 湖南省

  • 岳阳市

    • 湖南省

  • 常德市

    • 湖南省

  • 张家界市

    • 湖南省

  • 怀化市

    • 湖南省

  • 株洲市

    • 湖南省

  • 永州市

    • 湖南省

  • 湘潭市

    • 湖南省

  • 湘西土家族苗族自治州

    • 湖南省

  • 益阳市

    • 湖南省

  • 衡阳市

    • 湖南省

  • 邵阳市

    • 湖南省

  • 郴州市

    • 湖南省

  • 长沙市

    • 甘肃省

  • 临夏回族自治州

    • 甘肃省

  • 兰州市

    • 甘肃省

  • 嘉峪关市

    • 甘肃省

  • 天水市

    • 甘肃省

  • 定西市

    • 甘肃省

  • 平凉市

    • 甘肃省

  • 庆阳市

    • 甘肃省

  • 张掖市

    • 甘肃省

  • 武威市

    • 甘肃省

  • 甘南藏族自治州

    • 甘肃省

  • 白银市

    • 甘肃省

  • 酒泉市

    • 甘肃省

  • 金昌市

    • 甘肃省

  • 陇南市

    • 福建省

  • 三明市

    • 福建省

  • 南平市

    • 福建省

  • 厦门市

    • 福建省

  • 宁德市

    • 福建省

  • 泉州市

    • 福建省

  • 漳州市

    • 福建省

  • 福州市

    • 福建省

  • 莆田市

    • 福建省

  • 龙岩市

    • 西藏自治区

  • 山南市

    • 西藏自治区

  • 拉萨市

    • 西藏自治区

  • 日喀则市

    • 西藏自治区

  • 昌都市

    • 西藏自治区

  • 林芝市

    • 西藏自治区

  • 那曲市

    • 西藏自治区

  • 阿里地区

    • 贵州省

  • 六盘水市

    • 贵州省

  • 安顺市

    • 贵州省

  • 毕节市

    • 贵州省

  • 贵阳市

    • 贵州省

  • 遵义市

    • 贵州省

  • 铜仁市

    • 贵州省

  • 黔东南苗族侗族自治州

    • 贵州省

  • 黔南布依族苗族自治州

    • 贵州省

  • 黔西南布依族苗族自治州

    • 辽宁省

  • 丹东市

    • 辽宁省

  • 大连市

    • 辽宁省

  • 抚顺市

    • 辽宁省

  • 朝阳市

    • 辽宁省

  • 本溪市

    • 辽宁省

  • 沈阳市

    • 辽宁省

  • 盘锦市

    • 辽宁省

  • 营口市

    • 辽宁省

  • 葫芦岛市

    • 辽宁省

  • 辽阳市

    • 辽宁省

  • 铁岭市

    • 辽宁省

  • 锦州市

    • 辽宁省

  • 阜新市

    • 辽宁省

  • 鞍山市

    • 重庆市

  • 县

    • 重庆市

  • 市辖区

    • 陕西省

  • 咸阳市

    • 陕西省

  • 商洛市

    • 陕西省

  • 安康市

    • 陕西省

  • 宝鸡市

    • 陕西省

  • 延安市

    • 陕西省

  • 榆林市

    • 陕西省

  • 汉中市

    • 陕西省

  • 渭南市

    • 陕西省

  • 西安市

    • 陕西省

  • 铜川市

    • 青海省

  • 果洛藏族自治州

    • 青海省

  • 海东市

    • 青海省

  • 海北藏族自治州

    • 青海省

  • 海南藏族自治州

    • 青海省

  • 海西蒙古族藏族自治州

    • 青海省

  • 玉树藏族自治州

    • 青海省

  • 西宁市

    • 青海省

  • 黄南藏族自治州

    • 黑龙江省

  • 七台河市

    • 黑龙江省

  • 伊春市

    • 黑龙江省

  • 佳木斯市

    • 黑龙江省

  • 双鸭山市

    • 黑龙江省

  • 哈尔滨市

    • 黑龙江省

  • 大兴安岭地区

    • 黑龙江省

  • 大庆市

    • 黑龙江省

  • 牡丹江市

    • 黑龙江省

  • 绥化市

    • 黑龙江省

  • 鸡西市

    • 黑龙江省

  • 鹤岗市

    • 黑龙江省

  • 黑河市

    • 黑龙江省

  • 齐齐哈尔市