磁路与铁心线圈电路07
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第二节 交流铁心线圈电路一、电磁关系如图7-2-1所示铁心线圈中通入交流电流i 时,在铁心线圈中产生交变磁通,其参考方向可用右螺旋定则确定,绝大部分磁通穿过铁心中闭合,称为主磁通Φ,少量磁通由空气中穿过,称为漏磁通δΦ。
这两部分交变磁通分别产生电动势e 和δe ,其大小和方向可用法拉第——楞茨电磁感应定律和右螺旋定则确定,如图7-2-1中所示。
)(Ni i →μ d e Ndtd die N L dt dtdN N L dt i δδδδσδΦ=-Φ=-=-ΦΦ===常数 二、电压电流关系如图7-2-1所示铁心线圈交流电路图7-2-1的电压和电流之间的关系可由基尔霍夫电压定律得出: Ri e e u =++σ或 ')()()(u u u e dtdi L Ri e e Ri u R ++=-++=-+-+=σσσ (7-4-1) 设线圈导线电阻为R ,一般情况下当外加正弦电压u 时,Ri 与e σ值可忽略不计,u e ≈-而td e Nd Φ=-,故式中为正旋量,但由于Φ与i 关系是非线性的所以i 是非正旋周期量,可以等效为正旋电流来代替即可视作正弦量,于是上式也可以用相量表示 ')()()(U U U E I jX I R E E I R U R ++=-++=-+-+=σσσ (7-4-2)图7-2-1上式中漏磁感应电动势I jX E σσ=,其中σσωL X =,称为漏磁感抗,它是由漏磁磁通引起的。
至于主磁感应电动势,由于主磁感应或相应的主磁感抗不是常数,应按下法计算。
设主磁通t m ωsin Φ=Φ,则)90sin()90sin(2cos )sin (00-=-Φ=Φ-=Φ-=Φ-=t E t fN t N dtt d N dt d Ne m m m m ωωπωωω (7-4-3) 上式中m m fN E Φ=π2,是主磁电动势e 的幅值,而其有效值则为m m m fN fN E E Φ=Φ==44.4222π(7.4.4)其中公式m fN E U Φ=≈44.4的意义,应特别注意。