图2-30是分析计算开关变压器线圈之间漏感的原理图。下面我们就用图2-30来简单分析开关变压器线圈之间产生漏感的原理,并进行一些比较简单的计算。
在图2-30中,n1、n2分别为变压器的初、次级线圈,tc是变压器铁芯。r是变压器铁芯的半径,r1、r2分别是变压器初、次级线圈的半径;d1为初级线圈到铁芯的距离,d2为初、次级线圈之间的距离。为了分析计算简单,这里假设变压器初、次级线圈的匝数以及线径相等,流过线圈的电流全部集中在线径的中心;因此,它们之间的距离全部是两线圈之间的中心距离,如虚线所示。
设铁芯的截面积为s,s=πr2;初级线圈的截面积为s1,s1=πr21;次级线圈的截面积为s2,s2=πr22;初级线圈与铁芯的间隔截面积为sd1,sd1=s1-s;次级线圈与初级线圈的间隙截面积为sd2,sd2=s2-s1;电流i1流过初级线圈产生的磁场强度为h1,在面积s1之内产生的磁通量为φ1,在面积sd2之内产生的磁通量为φ1';电流i2流过次级线圈产生的的磁场强度为h2,磁通量为φ2。
图2.30:开关变压器线圈之间产生漏感的原理
由此可以求得电流i2流过变压器次级线圈n2产生的磁通量为:
电流i2流过变压器次级线圈n2产生的磁通量
(2-95)、(2-96)式中,μ0sd2h2=φ2就是变压器次级线圈n2对初级线圈n1的漏磁通;因为,这一部分磁通没有穿过变压器初级线圈n1。漏磁通可以等效成是由一个电感单独产生,这个电感就称为漏感,记为ls。同理,也可以求得流过变压器初级线圈n1中的电流i1产生的磁通量为:
流过变压器初级线圈n1中的电流i1产生的磁通量
磁通量计算式
(2-96)式中,咋看起来,变压器初级线圈n1产生的磁通量φ1全部穿过变压器次级线圈n2,它们之间应该不存在漏磁通;但是,初级线圈在面积s1中产生的磁通φ1的方向与在面积sd2中产生的磁通φ1的方向,正好互相相反;因此,变压器初级线圈n1在面积sd2中产生的磁通φ1,仍然称为变压器初级线圈n1对变压器次级线圈n2的漏磁通,其等效电感同样称为漏感。
