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[仿真] 关于带磁芯线圈的交流电阻(不包括电感)

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 楼主 | 2020-5-22 20:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 竹子升 于 2020-5-23 11:16 编辑

901215ec7c70d75e17.png 在硅钢磁芯两侧各饶有60匝漆包线(共120匝,都是单层平绕),用阻抗分析仪测量,在2kHz时,交流电阻Rs为3Ω,5kHz时为26.3Ω,10kHz时为58.4Ω,(不是电抗)。请问这些电阻损耗主要来自哪里?如何减小交流电阻?


采用螺线管测试,在13kHz时,发现加磁芯后“交流电阻”变大到100毫欧姆(无磁芯为4毫欧姆),但为什么漆包线“交流电阻”的变化幅度这么大。如果是磁芯损耗,两者之间的数值却是不同。有没有可能是邻进效应?如果采用扁平铜片会不会好点?
IMG_20200522_165104.jpg
IMG_20200522_165142.jpg

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| 2020-5-23 07:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 shalixi 于 2020-5-23 10:35 编辑

如果测出的是纯电阻,那就是涡流和磁滞的损耗。换材料。

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| 2020-5-23 08:58 | 显示全部楼层
这个“交流电阻”是与铁损(铁芯磁滞和涡流)以及铜损(趋肤效应)相关的等效电阻,其与频率有关。

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| 2020-5-23 10:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 king5555 于 2020-5-23 10:23 编辑

测量错误,误判了吧。R与f 呈正比,不对勁。X与f 呈正比,蛮符合。
R有集膚效应,但没怎么誇张。

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| 2020-5-23 10:40 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-5-23 10:21
测量错误,误判了吧。R与f 呈正比,不对勁。X与f 呈正比,蛮符合。
R有集膚效应,但没怎么誇张。 ...

还真是这么回事

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 楼主 | 2020-5-23 11:01 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-5-23 10:21
测量错误,误判了吧。R与f 呈正比,不对勁。X与f 呈正比,蛮符合。
R有集膚效应,但没怎么誇张。 ...

如图在5.2kHz时Rs是29欧姆,测量应该没错。
IMG_20200519_145056.jpg

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 楼主 | 2020-5-23 11:09 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2020-5-23 08:58
这个“交流电阻”是与铁损(铁芯磁滞和涡流)以及铜损(趋肤效应)相关的等效电阻,其与频率有关。
...

我采用过0.5mm×27股和0.1mm×500股的线圈,测出来的“交流电阻”差不多。趋肤效应应该不是主要问题。磁芯损耗也不会这么大吧。

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| 2020-5-23 11:20 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 11:09
我采用过0.5mm×27股和0.1mm×500股的线圈,测出来的“交流电阻”差不多。趋肤效应应该不是主要问题。磁 ...

“磁芯损耗也不会这么大吧。”

这取决于铁磁材料。

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| 2020-5-23 11:27 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 11:09
我采用过0.5mm×27股和0.1mm×500股的线圈,测出来的“交流电阻”差不多。趋肤效应应该不是主要问题。磁 ...

测相位看到底是电阻还是电感的感抗?我也认为你测出的是电感的感抗

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| 2020-5-23 11:31 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 11:09
我采用过0.5mm×27股和0.1mm×500股的线圈,测出来的“交流电阻”差不多。趋肤效应应该不是主要问题。磁 ...

不要改变频率,调节圈数,也可以确定到底是电感还是电阻。

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| 2020-5-23 11:38 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-5-23 10:21
测量错误,误判了吧。R与f 呈正比,不对勁。X与f 呈正比,蛮符合。
R有集膚效应,但没怎么誇张。 ...

对,肯定是测量方法出问题了。

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| 2020-5-23 11:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 shalixi 于 2020-5-23 11:41 编辑

你这个是阻抗仪,你的结果是阻抗吧

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 楼主 | 2020-5-23 11:48 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2020-5-23 11:20
“磁芯损耗也不会这么大吧。”

这取决于铁磁材料。

采用螺线管测试,在13kHz时,发现加磁芯后“交流电阻”变大到100毫欧姆(无磁芯为4毫欧姆),但为什么漆包线“交流电阻”的变化幅度这么大。如果是磁芯损耗,两者之间的数值却是不同。有没有可能是邻进效应?如果采用扁平铜片会不会好点?
IMG_20200522_165104.jpg
IMG_20200522_165142.jpg

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| 2020-5-23 11:55 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 11:48
采用螺线管测试,在13kHz时,发现加磁芯后“交流电阻”变大到100毫欧姆(无磁芯为4毫欧姆),但为什么漆 ...

“采用螺线管测试,在13kHz时,发现加磁芯后“交流电阻”变大到100毫欧姆(无磁芯为4毫欧姆)”

显然由铁损(磁芯损耗)所致,应该与邻近效应没多大关系。

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 楼主 | 2020-5-23 13:20 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2020-5-23 11:55
“采用螺线管测试,在13kHz时,发现加磁芯后“交流电阻”变大到100毫欧姆(无磁芯为4毫欧姆)”

显然由 ...

但为什么数值差那么多,有什么办法可以减小,减小磁芯的尺寸可行吗?

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 楼主 | 2020-5-23 13:26 | 显示全部楼层
shalixi 发表于 2020-5-23 11:39
你这个是阻抗仪,你的结果是阻抗吧


阻抗仪也可以测电阻的,电阻是Rs,感抗是X,测的的感抗更大,我只测电阻

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 楼主 | 2020-5-23 13:48 | 显示全部楼层
HWM 发表于 2020-5-23 11:20
“磁芯损耗也不会这么大吧。”

这取决于铁磁材料。

在10kHz内采用0.2mm硅钢片应该没什么问题吧,磁芯材料还能有化吗?

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| 2020-5-23 13:52 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 11:01
如图在5.2kHz时Rs是29欧姆,测量应该没错。


你需要扩大测试频率的范围,照目前情形大约10Hz~300kHz,并且扫描整段范围,电感性元件诸如喇叭、电磁蜂鸣器的阻抗并非单纯的Rs+jXs,其中可能包含若干谐振点,在谐振点的阻抗会变的很高,也就是R特别大,如图示是喇叭的典型阻抗曲线。
Image_47.png

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 楼主 | 2020-5-23 16:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 竹子升 于 2020-5-23 16:23 编辑

这个关系应该不大

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| 2020-5-23 16:23 | 显示全部楼层
竹子升 发表于 2020-5-23 16:04
在2kHz与5kHz下,带磁芯线圈的感抗值比公式计算大了一倍,请问大佬这是怎么回事? ...

电感量的公式很多,但未必准确,适用的频率范围各有不同,但它也没指明可用频率。不同的磁芯和绕线密度也会影响电感量。在此代表你的公式不准确 ,应以实测值为准。
现在你的测试取样数太少,沒法分析缘由。

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