Расчет индуктивности катушки на Ш-образном сердечнике
Онлайн калькулятор дросселей и трансформаторов, намотанных на Ш-образных сердечниках из феррита, распылённого железа
или трансформаторной стали. Формулы и алгоритмы расчётов количества витков по заданной индуктивности и наоборот – индуктивности по
числу витков
Приведённый онлайн-калькулятор позволяет определить количество витков или индуктивность катушки
по заданным характеристикам Ш-образного сердечника, а также рассчитать параметр магнитной индукции для исключения ввода магнитопровода в
насыщение.
Рис.1 Ш-образные сердечники с обозначениями габаритов, используемыми в калькуляторе
Расчет катушки на Ш-образном сердечнике
(вычисление кол-ва витков по индуктивности)
** Если центральный стержень Ш-образного сердечника имеет круглую
форму, то вводить нужно значение его диаметра, делённое на 1.27.
*** Расчёт ведётся для зазора в центральном стержне (Рис.1б). При за-
зорах во всех стержнях (Рис.1а, в) – вводите удвоенное значение g.
(вычисление индуктивности по кол-ву витков)
Для того чтобы Ш-образный сердечник не входил в насыщение, значение максимальной магнитной индукции не должно превышать 0,3...0,35 Тл для сердечников из
феррита и 0,9...1.3 Тл для изделий из трансформаторной стали.
Расчёт в онлайн калькуляторе производится для сердечников, состоящих из двух симметричных Ш-образных половинок, как это показано на Рис.1а и Рис.1б.
Для магнитопроводов, состоящих из Ш-образной части и замыкающей пластины (Рис. 1в) все расчёты остаются в силе при уменьшении вводимых H и h в 2 раза.
Формулы, используемые в калькуляторе:
На Рис.2 приведены обозначения переменных, используемых в формулах.
Рис.2 Расчёт параметров Ш-образного сердечника
Метод расчета, используемый в калькуляторе, основан на вычислении эффективной длины и площади поперечного сечения магнитной цепи, которые
могут быть найдены из следующих выражений:
где:
• C1 и C2 – расчетные константы для полной длины магнитной цепи сердечника;
• l1...l5 – длины силовых линий магнитного поля на разных участках (см. Рис.2);
• S1...S5 – площади сечения магнитной цепи на разных участках (см. Рис.2).
А теперь на основании констант С1 и С2 можно получить значения всех остальных параметров, фигурирующих в калькуляторе:
где:
• leff – эффективная (полная) длина магнитной цепи сердечника;
• μr – относительная магнитная проницаемость материала сердечника;
• μ0 – магнитная константа = 4π·10⁻⁷ (Гн/м);
• μeff – эффективная магнитная проницаемость сердечника с учетом зазора
g;
• N – число витков;
• L – индуктивность (мГн);
• I – ток через обмотку;
• B – магнитная индукция при заданном токе и количестве витков (Тл).
Литература:
1.
Electronics Blog – Расчёт катушки с Ш – образным сердечником прямоугольного сечения
2.
Electronics Blog – Катушки индуктивности с малым воздушным зазором
|
