磁性器件损耗的分析设计优化(一)
变压器(电感)-磁性器件的工作都有磁化曲线(磁滞损耗)!
由于磁性材料多少都能导电;因此就存在涡流损耗!
由于涡流效应,导致电流密度分布不均匀,从而引起损耗的增加;涡流效应会引起进入导体磁通被抵消;从而引起磁通的下降;涡流损耗的机理:集肤效应和临近效应
A.集肤效应的原理
如下图集肤效应的产生机理:
图中给出的是载流导体纵向的剖面图,当导体流过电流(如图中箭头方向)时,由右手螺旋法则可知,产生的感应磁动势为逆时针方向,产生进入和离开剖面的磁力线。如果导体中的电流增加,则由于电磁感应效应,导体中产生如图所示方向的涡流。由图可知:涡流的方向加大了导体表面的电流,抵消了中心线电流,这样作用的结果是电流向导体表面聚集,因此称为集肤效应;我们需要引进一个集肤深度的概念,此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍:
一般用集肤深度Δ来表示集肤效应,其表达式为:
其中:γ为导体的电导率,μ为导体的磁导率,f为工作频率。
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