有气隙磁心的励磁电感计算如下。励磁电感的电压为[图片],根据法拉第定律有
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式中,Lm为励磁电感(H);Np为初级匝数;Ae为磁心面积(cm2);dB为磁心磁通变化量(G);dIm为励磁电流的变化量(A)。
根据磁基本定律即安培定律有
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上式表明,若包围导线的安匝数为NI,则点积H·dl沿此线的积分为0.4πNI。如果该导线绕过与磁通线平行且与气隙交叉的磁心,则因磁心内H是相同的,记为Hi,气隙内H也相同,记为Ha,所以有
式中,Hi为磁心(铁氧体)磁场强度(Oe);li为磁心磁路长度(cm);Ha为气隙磁场强度(Oe);la为气隙磁路长度(cm);Im为励磁电流(A)。
另外,[图片],其中,Bi为磁心磁密,u为磁心磁导率。而[图片],因为空气磁导率等于1。设气隙周围没有发散的漏磁通,则[图片](磁心中的磁密=气隙中的磁密)。此时式(2.36)可写成
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由上式得[图片],代入式(2.35)得
因此,长度为li的磁心中引入长度为la的气隙,励磁电感的减少比例为
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下面举例说明。
以国际标准磁心Ferroxcube 783E608-3C8为例,其磁路长度为9.7cm,有效磁导率为2300。如果在磁路上加4mil(0.0102cm)的气隙,则根据式(2.39)有
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检验气隙磁心的一个有效方法是检查式(2.38)的分母。多数情况下,u很大,则[图片]的数值会比气隙长度la小,电感主要由气隙长度决定。