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故zhang指示器采集单yuan取电磁xin的应yong及取电线圈烧毁原因

发布时间:2020-06-17 14:11:30


1、采集单yuan取电原理

故zhang指示器采集单yuan电liu感应取电利yong“dong电生磁,dong磁生电”的电磁感应原理,将dao线上变hua的交liu电liu,通过坡mo合金磁xin电磁耦合的方shi在er次线圈上产生电压和电liu,实现取电功率的传送,达到自dao线上取电的目的。

 坡mo合金磁xin.webp.jpg

如图,当一次rao组N1zhongliu过一次电liu蔮ao舩in磁体内产生一个交变磁通Φ1 ,gai交变磁通Φ1通过磁xin磁路,在er次侧rao组上产生感应电压值U。相较于其ta电磁hu感变换,zhe里的一次rao组为电缆或dao线,匝数为1詘uanⅫ/span>

交变磁通Φ1在磁xinzhong形chengbi合hui路的过程zhong会受到磁阻Φr、磁kong间辐she(漏磁ΦL)等的阻碍,部分磁通将被损耗,zhi有穿yueer次rao组的zhe部分磁通Φ2cai能有效的将电能传递到er次侧,即Φ1=ΦL+Φr+Φ2。可见,在同等工况下,磁阻Φr和漏磁ΦLyue小,er次侧输出的功率会yue大。

由于坡mo合金磁xin采集单yuan需满足dai电an装和拆卸的要求,磁xin需要采yong切割扣合模shi,即磁xin需要在生产时切割cheng两半,an装时再bi合形cheng环形磁路。磁路在bi合时会因切割feng隙产生气隙,相较于原环形磁xin,其磁阻Φr和漏磁ΦL因而大大增加,在同等工况下,切割工艺yue好,气隙yue小,磁阻Φr和漏磁ΦL将会yue小,er次侧输出的功率则会yue大。

为了降低磁路损耗,在相同的dao线电liu情况下ti高er次侧输出功率shui平,需要采yong高磁dao率、高饱和磁通密度Bs值的磁xincai料,使磁xincai料的xuancai趋于高端hua。经过我们的多方实验,符合故zhang指示器采集单yuan取电要求的cai料有:坡mo合金1L85 ,铁基纳米晶 1K107.


磁性cai料的物理特性 / 磁特性:

 坡mo合金铁xin.png

2、磁通量与功率的关系/理论gongshi之间的关联ji算:

(1)Φ1=B*Ae   

(2)B=μ*H    

(3)μ=AL*Le/0.4*π* N?*Ae(N?=1)

(4) H=0.40π*N*I/Le

其zhong:

μ:磁dao率  

B:磁通密度   

Ae:磁xin截面积

H:磁场强度    

AL:电感系数  

Le:等效磁路chang度  

由ci可见:在相同的一次侧电liu蔮ao興ao率μyue高、磁xin的等效磁路chang度Leyue短、磁xin截面积Aeyue大,一次侧磁通量Φ1yue大。

为了使一次侧的磁通量传递到er次侧后,Φr、ΦL损耗达到最小,jiu必须减少磁阻损耗、漏磁损耗,即ti高磁dao率、优hua磁xin的有效磁路chang度并采yong优良工艺baozhang磁xin切割面紧密tie合。在我们的蔰ao始庸な礿ianzhong,1K107铁基纳米晶磁xin切割后的磁dao率可以达到15000以上,1J85坡mo合金磁xin切割后的磁dao率可以达到12000以上。坡mo合金铁xin切割后的磁dao率可以达到多少呢?以待下集分解。

 

3、取电线圈烧毁原因分析

由于取电线圈在工频条jian下工作,在合理设ji磁xin的情况下,磁xin涡liu引致的铁损不会太大,因ci坡mo合金磁xin磁xin不会出现烧毁的情况,现场的烧毁情况主要因er次rao组的设ji不当造cheng。

当故zhang指示器一次侧的工作电liu上升蔮ao琫r次侧输出电liu也会相应的上升,即满足I1:I2 =N1:N2,因ci需要按照一次侧dao线上可能的硓hong畲蟮鏻iu考虑rao组铜线的线jing,rao组上的电liu密度取值不yi过大,否则rao组上将会产生高热,dao致线圈烧毁。


4、蔰aoong

1J85(0.2mm坡mo合金)与1K107(0.025mm铁基纳米晶)都属于chao高磁dao率软磁cai料,在工频条jian下, 涡liu损耗ji乎可以忽略不ji,在当前故zhang指示器采集单yuan的取电应yongzhong,其优良的磁特性,是其ta坡mo合金磁xin磁性cai料无法相ti并论的。1J85与1K107 之间的磁xin价格大约是2:1,大pi量的应yong下,1K107的磁性能优势,价格优势突出。


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