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Da die von der Spule erzeugten Magnetfeldlinien nicht alle durch die Sekundärspule verlaufen können, wird die Induktivität, die das Streumagnetfeld erzeugt, als Streuinduktivität bezeichnet. Bezieht sich auf den Teil des magnetischen Flusses, der während des Kopplungsprozesses der Primär- und Sekundärtransformatoren verloren geht.
Definition der Streuinduktivität, Ursachen der Streuinduktivität, Schaden der Streuinduktivität, verschiedene Faktoren, die die Streuinduktivität beeinflussen, Hauptmethoden zur Reduzierung der Streuinduktivität, Messung der Streuinduktivität, Unterschied zwischen Streuinduktivität und magnetischem Streufluss.
Definition der Streuinduktivität
Die Streuinduktivität ist der Teil des magnetischen Flusses, der beim Kopplungsprozess von Primär- und Sekundärseite des Motors verloren geht. Die Streuinduktivität des Transformators sollte so sein, dass die von der Spule erzeugten magnetischen Kraftlinien nicht alle durch die Sekundärspule verlaufen können. Daher wird die Induktivität, die die magnetische Streuung erzeugt, als Streuinduktivität bezeichnet.
Ursache der Streuinduktivität
Streuinduktivität tritt auf, weil ein Teil des primären (sekundären) Flusses nicht über den Kern mit dem sekundären (primären) Fluss gekoppelt ist, sondern durch Luftabschluss zum primären (sekundären) Fluss zurückkehrt. Die Leitfähigkeit von Drähten ist etwa 109-mal so hoch wie die von Luft, während die Permeabilität des in Transformatoren verwendeten Ferritkernmaterials nur etwa 104-mal so hoch ist wie die von Luft. Wenn daher der Magnetfluss durch den durch den Ferritkern gebildeten Magnetkreis fließt, gelangt ein Teil davon in die Luft und bildet einen geschlossenen Magnetkreis in der Luft, was zu einer magnetischen Leckage führt. Und mit zunehmender Betriebsfrequenz nimmt die Permeabilität des verwendeten Ferritkernmaterials ab. Daher ist dieses Phänomen bei hohen Frequenzen stärker ausgeprägt.
Die Gefahr einer Streuinduktivität
Die Streuinduktivität ist ein wichtiger Indikator für Schalttransformatoren, der einen großen Einfluss auf die Leistungsindikatoren von Schaltnetzteilen hat. Das Vorhandensein einer Streuinduktivität erzeugt beim Ausschalten des Schaltgeräts eine elektromotorische Gegenkraft, die leicht zu einem Überspannungsausfall des Schaltgeräts führen kann. Streuinduktivität kann auch damit zusammenhängen, dass die verteilte Kapazität im Stromkreis und die verteilte Kapazität der Transformatorspule einen Schwingkreis bilden, der den Stromkreis zum Schwingen bringt und elektromagnetische Energie nach außen abstrahlt, was zu elektromagnetischen Störungen führt.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Streuinduktivität
Bei einem bereits hergestellten Festtransformator hängt die Streuinduktivität von folgenden Faktoren ab: K: Wicklungskoeffizient, der proportional zur Streuinduktivität ist. Nehmen Sie für einfache Primär- und Sekundärwicklungen 3. Wenn die Sekundärwicklung und die Primärwicklung abwechselnd gewickelt sind, nehmen Sie dann 0,85, weshalb die Sandwich-Wicklungsmethode empfohlen wird. Die Streuinduktivität sinkt stark, wahrscheinlich um weniger als 1/3 das Original. Lmt: Die durchschnittliche Länge jeder Windung der gesamten Wicklung auf dem Skelett. Deshalb wählen Transformatorentwickler gerne einen Kern mit einem langen Kern. Je breiter die Wicklung ist, desto kleiner ist die Streuinduktivität. Es ist sehr vorteilhaft, die Streuinduktivität zu reduzieren, indem die Windungszahl der Wicklung auf ein Minimum reduziert wird. Der Einfluss der Induktivität ist ein quadratischer Zusammenhang. Nx: die Windungszahl der Wicklung W: die Wicklungsbreite Tins: die Dicke der Wicklungsisolation bW: die Dicke aller Wicklungen des fertigen Transformators. Allerdings bringt das Sandwich-Wicklungsverfahren das Problem mit sich, dass die parasitäre Kapazität zunimmt und der Wirkungsgrad sinkt. Diese Kapazitäten werden durch die unterschiedlichen Potentiale der benachbarten Spulen der einheitlichen Wicklung verursacht. Beim Betätigen des Schalters wird die darin gespeicherte Energie in Form von Spitzen freigesetzt.
Die wichtigste Methode zur Reduzierung der Streuinduktivität
Die verflochtenen Spulen 1. Jede Wicklungsgruppe sollte eng gewickelt und gleichmäßig verteilt sein. 2. Die Auslaufleitungen sollten gut organisiert sein, einen rechten Winkel bilden und nahe an der Skelettwand liegen. 3. Wenn eine Schicht nicht vollständig gewickelt werden kann, sollte eine Schicht nur spärlich gewickelt werden. 4 Die Isolierschicht sollte minimiert werden, um die Spannungsfestigkeitsanforderungen zu erfüllen. Wenn mehr Platz vorhanden ist, sollten Sie ein längliches Skelett in Betracht ziehen und die Dicke minimieren. Wenn es sich um eine mehrschichtige Spule handelt, kann die Magnetfeldverteilungskarte mehrerer Spulenschichten auf die gleiche Weise erstellt werden. Um die Streuinduktivität zu reduzieren, können sowohl Primär- als auch Sekundärteil segmentiert werden. Beispielsweise ist es unterteilt in primär 1/3 → sekundär 1/2 → primär 1/3 → sekundär 1/2 → primär 1/3 oder primär 1/3 → sekundär 2/3 → primär 2/3 → sekundär 1/ 3 usw. wird die maximale magnetische Feldstärke auf 1/9 reduziert. Allerdings sind die Spulen zu stark geteilt, der Wickelvorgang ist kompliziert, das Abstandsverhältnis zwischen den Spulen wird vergrößert, der Füllfaktor wird verringert und das Verbot zwischen Primär- und Sekundärseite ist schwierig. Wenn die Ausgangs- und Eingangsspannungen relativ niedrig sind, muss die Streuinduktivität sehr klein sein. Beispielsweise kann der Antriebstransformator mit zwei Drähten parallel gewickelt werden. Gleichzeitig wird ein Magnetkern mit großer Fensterbreite und -höhe verwendet, z. B. Topftyp, RM-Typ und PM-Eisen. Sauerstoff ist magnetisch, so dass die magnetische Feldstärke im Fenster sehr gering ist und eine kleine Streuinduktivität erhalten werden kann.
Messung der Streuinduktivität
Die allgemeine Methode zur Messung der Streuinduktivität besteht darin, die Sekundärwicklung (Primärwicklung) kurzzuschließen und die Induktivität der Primärwicklung (Sekundärwicklung) zu messen. Der resultierende Induktivitätswert ist die Streuinduktivität von Primärwicklung (Sekundärwicklung) zu Sekundärwicklung (Primärwicklung). Die Streuinduktivität eines guten Transformators sollte 2 bis 4 % seiner eigenen Magnetisierungsinduktivität nicht überschreiten. Durch die Messung der Streuinduktivität des Transformators kann die Qualität eines Transformators beurteilt werden. Bei hohen Frequenzen hat die Streuinduktivität einen größeren Einfluss auf die Schaltung. Beim Wickeln des Transformators sollte die Streuinduktivität so weit wie möglich reduziert werden. Die meisten „Sandwich“-Strukturen von Primär (Sekundär)-Sekundär (Primär)-Primär (Sekundär) werden zum Wickeln des Transformators verwendet. um die Streuinduktivität zu reduzieren.
Der Unterschied zwischen Streuinduktivität und magnetischem Streufluss
Die Streuinduktivität ist die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung, wenn zwei oder mehr Wicklungen vorhanden sind und ein Teil des magnetischen Flusses nicht vollständig an die Sekundärwicklung gekoppelt ist. Die Einheit der Streuinduktivität ist H, die durch den magnetischen Streufluss von der Primärseite zur Sekundärseite erzeugt wird. Der magnetische Streufluss kann eine oder mehrere Wicklungen betreffen, und ein Teil des magnetischen Streuflusses verläuft nicht in der Richtung des Hauptmagnetflusses. Die Einheit des magnetischen Streuflusses ist Wb. Streuinduktivität wird durch einen magnetischen Streufluss verursacht, aber ein magnetischer Streufluss führt nicht unbedingt zu einer Streuinduktivität.