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脉冲电抗器的自感与互感计算

发布时间:2021-9-3

脉冲电抗器的自感与互感计算

     如图3.2所示将脉冲电抗器某一层铜箔划分成一个个圆环电流,则电抗器可看成是由多个单层线圈并联而成。因此,脉冲电抗器各层的自感及层间互感的计算,实际上是同轴单层线圈的自感及单层线圈之间互感的计算。因此,建立图3.3所示的计算模型。




     对上图所示的两个同轴单层线圈,它们之间互感的计算首先从分别位于两个单层线圈上任意位置处的两个单匝圆环之间互感的计算着手,然后再根据积分学原理计算其中任意一个圆环对另一个圆环所在的整个单层线圈的互感,最后,用积分法计算两层线圈的互感。


     由洛伊曼公式,图3.3中两个线圈上的单匝圆环之间的互感可以用下式表示




     假设图3.3中两线圈的匝数分别为啊,玎:,根据积分学原理,线圈1上的X.处的单匝圆环对整个线圈2的互感可以用下式表示显然,上式是一个椭圆积分,由3.3节可知,改变积分顺序,利用Bartkey变换法便可求出上式的值。因此,式(3.36)可变成下面的公式只要将上式中的h。=h2,t=0,就可求出高度为h、半径为R、单位长度匝数为rl的薄壁螺式线管的自感。


     结合脉冲电抗器的结构,令R=O.075,n=24,h=0.15,利用bartkey算法,求得脉冲电抗器的自感为39.256州。关于磁感应强度的验证,这里主要验证一下电抗器轴线和最外层线圈两端的磁感应强度值。对于轴线上r=0,无论z方向上的值为多少,磁感应强度的径向矢量始终为零,这一点与理论分析相符。令线圈半径为O.075m,匝数为24,电抗器高为O.15m,求得电抗器最外层线圈两端的磁感应强度为1.875T。


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脉冲电抗器的自感与互感计算

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