實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：基于矢量磁路理論的可呼吸式磁心設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：計(jì)算可呼吸磁心的磁阻與磁感。

研究方向：磁感與矢量磁路理論

測(cè)試設(shè)備：ATA-L8水聲功率放大器，信號(hào)發(fā)生器，溫度監(jiān)測(cè)儀，電壓探頭，功率分析儀，電流探頭，錄波儀等。

圖：基于矢量磁路理論的可呼吸式磁心設(shè)計(jì)原理圖

圖：不同孔徑直徑的磁心

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：制備了三組具有不同孔徑直徑的磁心，包括實(shí)心磁心、直徑5mm孔的磁心和直徑15mm孔的磁心。這三組磁心在外形尺寸和電磁參數(shù)上完全一致，如附圖1所示。兩個(gè)磁心通過(guò)裝配形成閉合磁路，通過(guò)扎帶牢固固定，確保嚙合面緊密貼合，以最小化氣隙的影響，如附圖2所示。一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組均繞制在中柱上，并通過(guò)高溫絕緣膠布固定。此外，在閉合磁路上設(shè)置了三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中的磁心溫度，以確保每次測(cè)試過(guò)程中磁心溫度保持恒定，降低誤差。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖：實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在磁通幅值維持約為0.00018Wb的情況下，從20Hz到20kHz逐漸改變磁通頻率，所測(cè)試到不同磁心的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如附圖3所示。在較低的磁路頻率下，磁通分布較為均勻。然而，由于開(kāi)孔的磁心中心存在孔洞，導(dǎo)致磁通的有效截面積減小，從而使磁路的等效磁阻增加。因此，在10kHz以下的頻率范圍內(nèi)，直徑為15mm的孔的磁心需要更多的磁動(dòng)勢(shì)才能產(chǎn)生與實(shí)心磁心相同大小的磁通。然而，由于磁通集膚效應(yīng)對(duì)磁路參數(shù)的影響，實(shí)心磁心的等效磁阻隨著磁路頻率的增加而上升，磁阻抗也隨之增加。與之相比，具有開(kāi)孔結(jié)構(gòu)的磁心具有一定程度的抑制磁通集膚效應(yīng)的作用，其磁阻在頻率變化時(shí)的波動(dòng)較小。因此，當(dāng)頻率大于10kHz時(shí)，直徑為15mm的孔的磁心在產(chǎn)生相同磁通時(shí)所需的磁動(dòng)勢(shì)低于實(shí)心磁心所需的磁動(dòng)勢(shì)。

功率放大器推薦：ATA-L系列水聲功率放大器

圖：ATA-L系列水聲功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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