A.什么是气隙?
存在于铁芯与铁芯的隙缝,使铁芯的部分磁路是由空气构成,故也可称为空气间隙 (AIR GAP ),如组合式铁芯EE、PQ、EFD Core... 等,不是一个闭合体,而是由两组铁芯对接组合而成,对接面产生的间隙就是磁芯气隙。 而闭合体的铁芯如T 、SQ CORE... 等,就没有气隙。
B.气隙的用途?
变压器的铁芯中有气隙时,因空气的导磁率远低于铁芯导磁率,所以磁动势会在停留在气隙上,增大磁阻,使其导磁率大大下降与剩磁降低,而且最大磁通密度Bm可以达到饱和磁通密度Bs,从而使磁通增量增大,铁芯不易出现磁饱和。
1、气隙的大小可以减小磁导率,控制感量。
2、气隙可增大饱和电流,防止铁芯磁饱和。
3、合适的气隙大小可增大储能的效果与上限。
4、气隙能减小剩磁(Br)
5、开气隙会造成漏感增加,与激磁电流增大
C. 空气气隙能增加储能的能力
单位体积内的磁场能量称为磁场能量密度。
定义式:ω=W/V=(BH)/2。
V是体积。
当B强度的平方除以2μ时,储能不变,而气隙处的铁芯磁导率μ转变为空气导磁率,因空气的磁导率远小于铁芯导磁率,使气隙处的储能密度提升成百上千倍,因此空气气隙能增大了储能的能力。
因能量密度=1/2的μ乘以H的平方当电流相同时,H相同,不加气隙的磁导率更高 ; 而气隙太大,会因磁导率太低,使电感感量越来越难增加而加大了铜损,所以我们需要选择合适的气隙大小。
D. 加气隙后的BH值变化
X轴为电流产生的磁场强度(H),Y轴为铁芯磁感应强度(B),由三种不同的气隙体现的B-H表。
1、剩磁 (Br) 随着气隙变小而变小。
2、磁场强度(H)为电流的产生的磁场强度,电流强度随着气隙的增大而增大。
3、因储能密度为1/2BH,储能的能力为BH面积的一半,所以储能能力随着气隙的增大而增大。
E. 什么是气隙避让原理?
气隙的周围会产生磁力线,当磁力线打在铜线上,会产生发热的损耗,而当铜线于骨架的最底层时,也最不易散热。 因此,有许多气隙避让的应用设计,如,气隙旁使用绝缘材或垫片,使用铁芯I片或R棒将气隙控制在最顶层与最顶层避开铜线,等等的设计工艺。
气隙的电器原理图
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