開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(1)-文庫(kù)吧資料
2025-01-19 17:05本頁(yè)面
【正文】 別加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈a、b兩端時(shí)，在開(kāi)關(guān)變壓器的初級(jí)線圈中就會(huì)有勵(lì)磁電流流過(guò)，同時(shí)，在開(kāi)關(guān)變壓器的鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的磁場(chǎng)作用下又會(huì)產(chǎn)生磁通密度為B的磁力線通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，用“Φ ”表示。這里我們特別把變壓器稱(chēng)為開(kāi)關(guān)變壓器，以表示圖21所示電路與一般電源變壓器電路在工作原理方面還有區(qū)別的。窗體底端窗體頂端雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器鐵芯的磁滯損耗比較大，而單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器鐵芯的磁滯損耗卻比較小。另外，為了防止磁飽和，在單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的鐵芯中一般都要留氣隙；而雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的鐵芯磁通密度變化范圍相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，一般不容易出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象，因此，一般都不用留氣隙。開(kāi)關(guān)電源變壓器分單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器和雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器，兩種開(kāi)關(guān)電源變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)并不是完全一樣的。變壓器的輸出電路特性實(shí)際上就是第一章中已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)的正、反激電壓輸出電路特性。在特性曲線的直線段內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁化電流Iμ 和磁通密度B都以線性變化。當(dāng)輸入電壓是一序列單極性矩形脈沖時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在變壓器鐵芯中將產(chǎn)生一個(gè)磁通密度增量與之對(duì)應(yīng)，即：△B=U*τ/NS （27）如果能忽略渦流影響，則磁場(chǎng)強(qiáng)度H的平均值取決于導(dǎo)磁體材料的性質(zhì)。從（24）式可知，磁通密度的變化以等速變化進(jìn)行，即：dB/dt=U/NS （25）假定磁通密度的初始值為B(0) = Bo（取t = 0），當(dāng)t 0時(shí)，磁通密度以線性規(guī)律增長(zhǎng)，磁通密度以線性規(guī)律增長(zhǎng)，即：B=B0+U*t/NS （26）當(dāng)t = τ時(shí)，即時(shí)間達(dá)到脈沖的后沿時(shí)，磁通密度達(dá)到最大值Bm = B(τ)。這里引進(jìn)磁通密度平均值的概念，是因?yàn)樽儔浩麒F芯中的磁通并不是均勻分布，磁通密度與鐵芯或鐵芯截面上的磁通實(shí)際分布有關(guān)。所謂的勵(lì)磁電流，就是讓變壓器鐵芯充磁和消磁的電流。窗體頂端開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)（連載48）開(kāi)關(guān)變壓器的工作原理星期日, 08/02/2009 20:43 — 陶顯芳211．開(kāi)關(guān)變壓器的工作原理開(kāi)關(guān)變壓器一般都是工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)；當(dāng)輸入電壓為直流脈沖電壓時(shí)，稱(chēng)為單極性脈沖輸入，如單激式變壓器開(kāi)關(guān)電源；當(dāng)輸入電壓為交流脈沖電壓時(shí)，稱(chēng)為雙極性脈沖輸入，如雙激式變壓器開(kāi)關(guān)電源；因此，開(kāi)關(guān)變壓器也可以稱(chēng)為脈沖變壓器，因?yàn)槠漭斎腚妷菏且恍蛄忻}沖；不過(guò)要真正較量起來(lái)的時(shí)候，開(kāi)關(guān)變壓器與脈沖變壓器在工作原理上還是有區(qū)別的，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)變壓器還分正、反激輸出，這一點(diǎn)后面還將詳細(xì)說(shuō)明。因此，導(dǎo)磁率所定義的并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的系數(shù)，而是人們正在利用它來(lái)掩蓋住人類(lèi)至今還沒(méi)有完全揭示的，磁場(chǎng)強(qiáng)度與電磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的內(nèi)在關(guān)系。即可把CGSM單位制轉(zhuǎn)換成SI單位制，一般可寫(xiě)成uu0 或uru0 ，看到這個(gè)符號(hào)即可知道是采用SI單位制；但這里的u或ur一般稱(chēng)為相對(duì)導(dǎo)磁率，是一個(gè)不帶單位的系數(shù)，而u0 則要帶單位。由于歷史的原因，在電磁單位制中還經(jīng)常使用兩種單位制，一種是SI國(guó)際單位制，另一種CGSM（厘米、克、秒）絕對(duì)單位制；兩個(gè)單位的主要區(qū)別是，在CGSM單位制中真空導(dǎo)磁率 μ0=1，在SI單位制中真空導(dǎo)磁率μ0 = 。直至1960年第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定：將六個(gè)基本單位為基礎(chǔ)的單位制，即米、千克、秒、安培、開(kāi)爾文和坎德拉，命名為國(guó)際單位制，并以SI(法文Le System International el39。當(dāng)時(shí)的CGSM制和高斯單位制中真空磁導(dǎo)率μ0是無(wú)量綱的純數(shù)1，所以，真空中的B和H沒(méi)有什么區(qū)別，致使一度B和H都用同一個(gè)單位——高斯。1900年，國(guó)際電學(xué)家大會(huì)贊同美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)(AIEE)的提案，決定CGSM制磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位名稱(chēng)為高斯，這實(shí)際上是一場(chǎng)誤會(huì)。為了簡(jiǎn)單，在這本書(shū)中我們不準(zhǔn)備引入太多的其它概念，如有特別需要，可通過(guò)（22）式的定義來(lái)與其它概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換。至此，已經(jīng)說(shuō)明，電磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通密度B、磁感應(yīng)密度B等，在概念上是完全可以通用的。其中，1特斯拉等于10000高斯（1T = 104Gs），1韋伯等于10000麥克斯韋（1Wb = 10的4次方Mx）。磁力線通量密度可簡(jiǎn)稱(chēng)為磁通密度，因此，電磁感應(yīng)強(qiáng)度又可以表示為：磁通密度B = Φ/S （23）（23）式中，磁通密度B的單位為特斯拉（T），磁通量Φ 的單位為韋伯（Wb），面積的單位為平方米（m2）。1特斯拉等于10000高斯（1T=104Gs）。（22）式中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為特斯拉（T）， μ為導(dǎo)磁率，單位為亨/米（H/m），在真空中的導(dǎo)磁率記為u0 ，u0 = 1。電磁感應(yīng)強(qiáng)度一般簡(jiǎn)稱(chēng)為磁感應(yīng)強(qiáng)度。但很多書(shū)上都用上面定義磁場(chǎng)強(qiáng)度的方法來(lái)定義電磁感應(yīng)強(qiáng)度，這是很不合理的；因?yàn)?，電磁感?yīng)強(qiáng)度與介質(zhì)的屬性有關(guān)，那么，比如在固體介質(zhì)中，人們就很難用通電直導(dǎo)線的方法來(lái)測(cè)量通電直導(dǎo)線在磁
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