磁芯面积计算

2007.11 119· TECHNOLOGY & APPLICATION 技术与应用· 1 范围 本国际了适用于铁磁材料闭合回路有效参数 计算的统一规则。 2 基本规则 以下的基本规则适用于本标准。 2.1 所有结果的单位均以毫米为基本单位，并精确到 三位有效数字，但导出le，Ae和Ve所使用的C1和C2值应计算 到五位有效数字。所有角的单位均用弧度示。 注：规定这一精度的目的只是为了保证由不同人员所计算的 这些参数相同，并不是说这些参数的测量达到了这样的精确度。 2.2 Amin是最小横截面的标称值。计算Amin所用尺寸均 取相应零件图上公差范围的平均值。 2.3 计算只适用于闭合磁路的构件。 2.4 计算时所用尺寸均取相应零件图上公差范围的平 均值。 2.5 磁心外形所有不规则部分，如小的倒角，凹槽， 缺口等，除另有说明外，可忽略不计。 2.6 当计算零件拐角处时，其平均磁路长度应取两相 邻均匀部分截面中心连线的圆弧形路径。而与其相关的截 面积应取两相邻截面积的平均值。 有效参数le，Ae和Ve的计算。 有效参数可规定为 IEC 60205 第三版 2006-01 磁性零件有效参数计算 式中le是磁心的有效磁路长度(mm)； Ae是有效横截面积(mm2)； Ve是有效体积(mm3)； C1是磁心常数(mm-1)； C2是磁心常数(mm-3)。 3 各类型磁心的计算公式 3.1 环形磁心 南京精研磁性技术有限公司研究所 王淼 译，石炎 校 120 2007.11· TECHNOLOGY & APPLICATION技术与应用 · 3.1.1 对具有不倒角矩形截面的环形磁心 he = h 3.1.2 对具有一个平均曲率半径为r0的圆角的矩形截面 的环形磁心 3.1.3 对具有不倒角梯形截面的环形磁心 3.1.4 对具有一个平均曲率半径为r0的圆角的梯形截面 的环形磁心 he = (1－k1－k2) 3.1.5 对具有鼓形截面的环形磁心 注：当绕组在环形磁心上均匀分布时，其内部各点的磁力线 均平行于它的表面。所以没有漏磁通离开或进入磁心。这表明， 完全可以适用理论上更为确切的有效参数推导方法，而不必涉及 在整个横截面上磁通均匀分布的假设。 3.2 矩形截面的U形磁心对 注：U+PLT（平面）磁心对用U形磁心公式计算。 与面积A2相关的磁路长度： 拐角处的平均磁路长度： 与l4和l5相关的平均面积： 3.3 圆形截面的U形磁心对 注：U+PLT（平面）磁心对用U形磁心公式计算。 在计算A2时不考虑为了便于制造而引起的凸起。 与面积A2相关的磁路长度： 拐角处的平均磁路长度： 2007.11 121· TECHNOLOGY & APPLICATION 技术与应用· 3.5 ETD/EER型磁心对 A1是等于矩形 减去帽形Ac 背部平均磁路长度： 注：l2取自 和 的平均值。 半个中心柱的面积： 获得 的条件为： 拐角处的平均磁路长度： 式中 与l4和l5相关的平均面积： 3.4 矩形截面的E形磁心对 注：E+I（平面）磁心对用E形磁心公式计算。 半个中心柱的面积：A3 拐角处的平均磁路长度： 与l4和l5相关的平均面积： 122 2007.11· TECHNOLOGY & APPLICATION技术与应用 · 与l4和l5相关的平均面积： 3.6 罐型磁心对 外环的面积： 获得 的条件为： 中心柱的面积： 获得 的条件为： 环的面积： 式中b：槽宽，n：槽的数量 与l2相关的磁心因子： 中心柱的面积： 拐角处的平均磁路长度： 与l4和l5相关的平均面积： 与l6相关的磁心因子： 3.7 RM型磁心对 注1：本计算也适用无中心孔的RM型磁心。 注2：RM+I（平面）磁心对用RM型磁心公式计算。 2007.11 123· TECHNOLOGY & APPLICATION 技术与应用· 侧腿的总面积： 式中 与l2相关的磁心因子： 式中 ， 1型： 2型： 3型： 1型：RM6-S 1型：RM6-R 2型： 3型： 中心柱的面积： 拐角处的平均磁路长度及其相关的平均面积： 124 2007.11· TECHNOLOGY & APPLICATION技术与应用 · 注：这个计算忽略了卡簧槽和螺栓槽的影响，这对于计算结 果可能有一些影响，尤其对于较小的磁心。 3.8 EP型磁心对 按整对计算： 与l4和l5相关的平均面积： 式中r是个假设的平分环形横截面积的圆的半径： 3.9 PM型磁心对 2007.11 125· TECHNOLOGY & APPLICATION 技术与应用· 边腿的总面积： 式中 与l2相关的磁心因子： 式中 ， 中心柱的面积： 拐角处的平均磁路长度及其相关的平均面积： 3.10 EL型磁心对 注：EL+PLT（平面）磁心对用EL型磁心公式计算。 边腿的面积： 边腿的平均磁路长度： l1 = D 背部面积： 背部平均磁路长度： 中心柱面积： 中心柱的平均磁路长度： l3 = D 外侧拐角的面积： 式中A21 = (B－D)C 外侧拐角的平均磁路长度： 内侧拐角的面积： 式中A23 = ((F2－F1)+πF1/2)(B－D) 内侧拐角的平均磁路长度： 126 2007.11· TECHNOLOGY & APPLICATION技术与应用 · 3.11 ER型磁心对（侧面低矮型） 注：ER+PLT（平面）磁心对用ER型磁心公式计算。 边腿的面积： 式中 边腿的平均磁路长度： l1 = D 背部面积： A2 = C (B－D) 背部平均磁路长度： 中心柱面积： 中心柱的平均磁路长度： l3 = D 外侧拐角的面积： 外侧拐角的平均磁路长度： 式中h = B－D, 内侧拐角的面积： 内侧拐角的平均磁路长度： 获得 的条件为： 3.12 PQ型磁心对 注1：这个计算忽略了卡簧槽的影响。 注2：PQ+PLT（平面）磁心对用PQ型磁心公式计算。 2007.11 127· TECHNOLOGY & APPLICATION 技术与应用· 边腿的面积： 式中 边腿的平均磁路长度： l1 = 2D 与l2相关的磁心因子： 式中： 注：可由测量确定lmax。 中心柱面积： 中心柱的平均磁路长度： l3 = 2D 外侧拐角的面积： 外侧拐角的平均磁路长度： 内侧拐角的面积： 注：α用弧度单位，可由测量确定。 内侧拐角的平均磁路长度： 3.13 EFD型磁心对 边腿的面积： 边腿的平均磁路长度： l1 = D 背部面积： A2 = C (B－D) 背部平均磁路长度： 中心柱面积： 式中q：斜面 中心柱的平均磁路长度： l3 = D 外侧拐角的面积： 外侧拐角的平均磁路长度： 内侧拐角的面积： 128 2007.11· TECHNOLOGY & APPLICATION技术与应用 · 内侧拐角的平均磁路长度： 3.14 平面E型磁心对 注：平面E+PLT（平面）磁心对用平面E型磁心公式计算。 边腿的面积： 边腿的平均磁路长度： l1 = D 背部面积： A2 = C (B－D) 背部平均磁路长度： 中心柱面积： 中心柱的平均磁路长度： l3 = D 外侧拐角的面积： 外侧拐角的平均磁路长度： 内侧拐角的面积： 内侧拐角的平均磁路长度： 附录A （资料性附录） 修订目的 本次修订的目的是提供一套公式汇编，使人人都能够 用它得到相同的有效参数值。首先，在计算过程中数字被 四舍五入时，保留足够位数的有效数字是必要的。另外， 一些公式的变更使其接近现行的形状。 在本次修订中，计算的基本思路没有改变。近来，对 磁心内部磁场的分析作了相当大的改进，故在此基础上， 有望推出新的方法和公式。 另外，本版本中添加了“EL、ER、PQ、EFD和平面E 磁心”。 此标准中各公式得出的结果将修正现有IEC各标准中 的有效参数。