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关于磁材初始磁导率与相对磁导率的问题

现今用磁导率计算变压器电感量,不过厂家资料里都是给的初始磁导率的参数,而计算公式里好像要带入的是实际磁导率(相对磁导率与真空磁导率的乘积),不知道他们有什么关系。请大侠指教。

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2011-12-06 15:47

变压器磁材初级电感量的计算 急求,顶一下。

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2011-12-06 16:25

 磁导率

  英文名称:magnetic permeability

  表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率[1]

  μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=B/H

  通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0

  相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ

  磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。

  对于顺磁质μr>1;对于抗磁质μr<1,但两者的μr都与1相差无几 。在铁磁质中,B与 H 的关系是非线性的磁滞回线,μr不是常量,与H有关,其数值远大于1。

  例如,如果空气(非磁性材料)的磁导率是1,则铁氧体的磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的磁通密度是10,000倍。

  涉及磁导率的公式:

  磁场的能量密度=B^2/2μ 

  在国际单位制(SI)中,相对磁导率μr是无量纲的纯数,磁导率μ的单位是亨利/米(H/m)。

  

常用的真空磁导率

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2011-12-06 16:27
@superman-tian
 磁导率  英文名称:magneticpermeability  表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率[1]。  μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=B/H  通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0  相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ  磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。  对于顺磁质μr>1;对于抗磁质μr
(1)初始磁导率μi:是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率
 

公式

(2)最大磁导率μm:在基本磁化曲线初始段以后,随着H的增大,斜率μ=B/H逐渐增大,到某一磁场强度下(Hm),磁密度达到最大值(Bm)

公式

(3)饱和磁导率μS:基本磁化曲线饱和段的磁导率,μs值一般很小,深度饱和时,μs=μo。
(4)差分(增量)磁导率μΔ∶μΔ=△B/△H。ΔB及△H是在(B1,H1)点所取的增量如图1和图2所示。
(5)微分磁导率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)点取微分,可得μd。
可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /AH,μd=dB1/dH1,三者虽是在同一点上的磁导率,但在数值上是不相等的。
非磁性材料(如铝、木材、玻璃、自由空间)B与H之比为一个常数,用μ。来表示非磁性材料的的磁导率,即μ。=1(在CGS单位制中)或 μ。=4πX10o-7(在RMKS单位制中)。
  在众多的材料中,如果自由空间(真空)的μo=1,那么比1略大的材料称为顺磁性材料(如白金、空气等);比1略小的材料,称为反磁性 材料(如银、铜、水等)。本章介绍的磁性元件μ》1是大有用处的。只有在需要磁屏蔽时,才会用铜等反磁性材料做成屏蔽罩使磁元件的磁 不会辐射到空间中去。
(1)有效磁导率μro。在用电感L形成闭合磁路中(漏磁可以忽略),磁心的有效磁导率为:
式中 L——绕组的自感量(mH);
     W——绕组匝数;
  磁心常数,是磁路长度Lm与磁心截面积Ae的比值(mm).
(2)饱和磁感应强度Bs。随着磁心中磁场强度H的增加,磁感应强度出现饱和时的B值,称为饱和磁感应强度B,。
(3)剩余磁感应强度Bs。磁心从磁饱和状态去除磁场后,剩余的磁感应强度(或称残留磁通密度)。
(4)矫顽力Hco。磁心从饱和状态去除磁场后,继续反向磁化,直至磁感应强度减小到零,此时的磁场强度称为矫顽力(或保磁力)。

公式

(5)温度系数aμ°温度系数为温度在T1~T2范围内变化时,每变化1℃相应磁导率的相对变化量,即
  式中 μr1——温度为T1时的磁导率;
  μr2——温度为T2时的磁导率。
  值得注意的是:除了磁导率μ与温度有关系之外,饱和磁感应强度BS、剩余磁感应强度BR、矫顽力HS,以及磁心比损耗(单位重量损耗W/kg)等磁参数,也都与磁心的工作温度有关。
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amonson
LV.8
5
2011-12-06 17:47
真空磁导率是常数0.4*3.14*10-6,相对磁导率乘以真空磁导率就是实际的磁导率,不同的材质在不同的直流磁场H作用下,其相对磁导率对应一条非线性变化的曲线(H很大时,相对磁导率就会快速下降,降到很小的时候就可以认为饱和了),当H为0时的相对磁导率乘以真空磁导率就是初始磁导率。
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zq2007
LV.11
6
2011-12-06 21:12
@superman-tian
变压器磁材初级电感量的计算急求,顶一下。
计算时还要考虑剩磁,
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2011-12-07 09:20
@zq2007
计算时还要考虑剩磁,
我的变压器用在全桥拓扑中,磁芯工作在一三象限,因该可以不考虑剩磁。
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2011-12-07 09:43
@amonson
真空磁导率是常数0.4*3.14*10-6,相对磁导率乘以真空磁导率就是实际的磁导率,不同的材质在不同的直流磁场H作用下,其相对磁导率对应一条非线性变化的曲线(H很大时,相对磁导率就会快速下降,降到很小的时候就可以认为饱和了),当H为0时的相对磁导率乘以真空磁导率就是初始磁导率。
受教了,当H=0时,此时的磁导率就是初始磁导率。
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2011-12-07 11:56
@amonson
真空磁导率是常数0.4*3.14*10-6,相对磁导率乘以真空磁导率就是实际的磁导率,不同的材质在不同的直流磁场H作用下,其相对磁导率对应一条非线性变化的曲线(H很大时,相对磁导率就会快速下降,降到很小的时候就可以认为饱和了),当H为0时的相对磁导率乘以真空磁导率就是初始磁导率。

当我要考虑变压器在工作时的励磁电流,那么我因该用H=NI/L计算出磁场强度,在用N*B*S=VIN*TON计算出磁通密度,再计算出此时的磁导率u=B/H,再根据磁阻计算出励磁电流。

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2011-12-07 17:13
@superman-tian
当我要考虑变压器在工作时的励磁电流,那么我因该用H=NI/L计算出磁场强度,在用N*B*S=VIN*TON计算出磁通密度,再计算出此时的磁导率u=B/H,再根据磁阻计算出励磁电流。
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