铁心电感基本计算式

铁心电感器线圈中通以交流电流后，所产生的磁通分为两部分： 一部分是通过铁心磁 路(包括在铁心磁路中插入非磁性气隙) 的主磁通，另一部分是通过线圈与铁心柱间空隙 的漏磁通。根据电感的基本定义，我们将主磁通产生的电感称为主电感

，将漏磁通产生 的电感称为漏电感

。铁心电感器的电感量L1应为这两部分电感之和，即

在多数情况下，

，故

除特殊情况，一般只需计算其主电感。

铁心电感铁心中无气隙时的电感计算

铁心电感器铁心中无气隙时，其漏电感可忽略不计，电感量按下式计算

式中：L——电感量(H)；

——铁心交流磁导率；

N——线圈匝数；

——铁心有效截面积(cm²)；

——铁心平均磁路长度 (cm)。

铁心交流磁导率

随铁心材料、铁心型式(尺寸)、工作磁感应强度

或磁场强度

及工作频率f而变化。图1所示为铁心材料采用1J79坡莫合金、厚0.2mm的XE5 铁心在不同磁感应强度下的磁导率曲线。对一些电阻率很高的磁性材料，如铁氧体磁芯， 其磁导率在其允许工作频率范围内不随频率而变，图2所示。而对于粉末磁芯，如 钼坡莫合金、铝硅铁粉芯、羰基铁心等，在其允许的工作频率和磁场范围内，其磁导率基 本是恒定的。

由此可见，正确地确定铁心的磁导率是电感计算的基础。

交流磁导率

可通过测试不同磁性材料和型式的铁心在不同磁场强度 (或磁感应强度)、不同频率下的电感量L后，按下式算得

铁心电感铁心中有气隙时的电感计算

铁心电感器中有气隙时，当忽略其漏电感，其电感量按下式计算

式中：

——铁心磁路中非磁性气隙长度(cm)。式(3) 又可改写为

式中：

——铁心的有效磁导率，按下式计算

当

时，式 (3) 具有足够的计算精度。

当

时，由于气隙磁通边缘扩散现 象(图3)，使气隙的导磁面积增大，气隙 的有效长度变短。为此必须计算气隙边缘磁通的影响。

考虑气隙磁通扩散后，气隙导磁面积

可按 下式近似计算

气隙的有效长度为

式中：

——考虑气隙磁通扩散后的气隙有效长度(cm)；

——铁心磁路中实际的气隙长度 (cm)；

——铁心有效截面积(cm2);

——考虑气隙磁通扩散后气隙导磁面积(cm²)。

此时，在按式(3)计算电感或按式(5)计算有效磁导率时，将

代替上述式中的

。

铁心电感大气隙电感计算

当

时，由于气隙磁阻决定了铁心磁路中的整个磁阻，故电感量主要取决于 气隙长度。

1. 当忽略漏电感时的电感计算

式中：

——考虑气隙磁通扩散后的气隙有效长度(cm)。

2. 考虑漏电感影响时的电感计算

当漏电感不能忽略时，必须按以下公式计算漏电感

。

(1) 壳式或单线圈心式铁心电感器(图4) 漏电感按下式计算

式中：

——漏电感 (H)；

N——电感器线圈匝数；

——线圈绕线宽度 (cm)；

——洛氏系数；

——线圈漏磁等效面积(cm²)。

洛氏系数

按下式计算

式中：

——线圈总厚度(不包括内外层绝缘) (cm)；

——线圈与铁心之间隙(cm)。

线圈漏磁等效面积

按下式计算

式中：

——线圈平均匝长(cm)。

(2) 双线圈式铁心电感器(图5) 漏电感按下式计算

式中，

与

的计算可按式(10)和式(11)，但其中的

指每一个线圈的厚度 。

铁心电感器的主电感

按式(8)进行计算。

铁心电感器的电感L为