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As linhas de campo magnético geradas pela bobina não podem passar todas através da bobina secundária, então a indutância que produz o campo magnético de vazamento é chamada de indutância de vazamento. Refere-se à parte do fluxo magnético que se perde durante o processo de acoplamento dos transformadores primário e secundário.
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Definição de indutância de vazamento
A indutância de fuga é a parte do fluxo magnético que se perde durante o processo de acoplamento do primário e do secundário do motor. A indutância de vazamento do transformador deve ser tal que as linhas de força magnética geradas pela bobina não possam passar todas através da bobina secundária, portanto, a indutância que produz o vazamento magnético é chamada de indutância de vazamento.
Causa da indutância de vazamento
A indutância de vazamento ocorre porque parte do fluxo primário (secundário) não é acoplado ao secundário (primário) através do núcleo, mas retorna ao primário (secundário) através do fechamento de ar. A condutividade do fio é cerca de 109 vezes maior que a do ar, enquanto a permeabilidade do material do núcleo de ferrite usado em transformadores é apenas cerca de 104 vezes maior que a do ar. Portanto, quando o fluxo magnético passa pelo circuito magnético formado pelo núcleo de ferrite, uma parte dele vazará para o ar, formando um circuito magnético fechado no ar, resultando em vazamento magnético. E à medida que a frequência operacional aumenta, a permeabilidade do material do núcleo de ferrite utilizado diminui. Portanto, em altas frequências, esse fenômeno é mais pronunciado.
O perigo da indutância de vazamento
A indutância de fuga é um indicador importante dos transformadores chaveadores, que tem grande impacto nos indicadores de desempenho das fontes chaveadas. A existência de indutância de vazamento gerará força eletromotriz reversa quando o dispositivo de comutação for desligado, o que é fácil de causar quebra por sobretensão do dispositivo de comutação; a indutância de vazamento também pode estar relacionada a A capacitância distribuída no circuito e a capacitância distribuída da bobina do transformador formam um circuito de oscilação, que faz o circuito oscilar e irradiar energia eletromagnética para fora, causando interferência eletromagnética.
Vários fatores que afetam a indutância de vazamento
Para um transformador fixo já fabricado, a indutância de dispersão está relacionada aos seguintes fatores: K: coeficiente de enrolamento, que é proporcional à indutância de dispersão. Para enrolamentos primários e secundários simples, tome 3. Se o enrolamento secundário e o enrolamento primário forem enrolados alternadamente Então, tome 0,85, e é por isso que o método de enrolamento sanduíche é recomendado, a indutância de vazamento cai muito, provavelmente menos de 1/3 de o original. Lmt: O comprimento médio de cada volta de todo o enrolamento no esqueleto. Portanto, os projetistas de transformadores gostam de escolher um núcleo com núcleo longo. Quanto mais largo for o enrolamento, menor será a indutância de fuga. É muito benéfico reduzir a indutância de fuga controlando ao mínimo o número de voltas do enrolamento. A influência da indutância é uma relação quadrática. Nx: o número de voltas do enrolamento W: a largura do enrolamento Tins: a espessura do isolamento do enrolamento bW: a espessura de todos os enrolamentos do transformador acabado. Porém, o método de enrolamento sanduíche traz o problema de que a capacitância parasita aumenta e a eficiência é reduzida. Essas capacitâncias são causadas pelos diferentes potenciais das bobinas adjacentes do enrolamento unificado. Quando a chave é acionada, a energia armazenada nela será liberada na forma de picos.
O principal método para reduzir a indutância de vazamento
As bobinas entrelaçadas 1. Cada grupo de enrolamentos deve ser enrolado firmemente e distribuído uniformemente. 2. As linhas de saída devem ser bem organizadas, tentar formar um ângulo reto e próximas à parede do esqueleto. 3. Se uma camada não puder ser totalmente enrolada, uma camada deve ser enrolada esparsamente. 4 A camada isolante deve ser minimizada para atender aos requisitos de tensão suportável e se houver mais espaço, considere um esqueleto alongado e minimize a espessura. Se for uma bobina multicamadas, o mapa de distribuição do campo magnético de mais camadas de bobinas pode ser feito da mesma forma. Para reduzir a indutância de vazamento, tanto o primário quanto o secundário podem ser segmentados. Por exemplo, é dividido em primário 1/3 → secundário 1/2 → primário 1/3 → secundário 1/2 → primário 1/3 ou primário 1/3 → secundário 2/3 → primário 2/3 → secundário 1/ 3 etc., a intensidade máxima do campo magnético é reduzida para 1/9. Porém, as bobinas são muito divididas, o processo de enrolamento é complicado, a relação de intervalo entre as bobinas aumenta, o fator de enchimento é reduzido e a proibição entre o primário e o secundário é difícil. No caso em que as tensões de saída e entrada são relativamente baixas, a indutância de fuga deverá ser muito pequena. Por exemplo, o transformador de acionamento pode ser enrolado com dois fios em paralelo. Ao mesmo tempo, é utilizado um núcleo magnético com grande largura e altura de janela, como tipo pote, tipo RM e ferro PM. O oxigênio é magnético, de modo que a intensidade do campo magnético na janela é muito baixa e uma pequena indutância de vazamento pode ser obtida.
Medição da indutância de vazamento
A maneira geral de medir a indutância de fuga é curto-circuitar o enrolamento secundário (primário), medir a indutância do enrolamento primário (secundário), e o valor de indutância resultante é a indutância de fuga primária (secundária) para secundária (primária). Uma boa indutância de vazamento do transformador não deve exceder 2 a 4% de sua própria indutância de magnetização. Medindo a indutância de fuga do transformador, a qualidade de um transformador pode ser avaliada. A indutância de fuga tem um impacto maior no circuito em altas frequências. Ao enrolar o transformador, a indutância de fuga deve ser reduzida tanto quanto possível. A maioria das estruturas “sanduíche” de primário (secundário)-secundário (primário)-primário (secundário) são usadas para enrolar o transformador. para reduzir a indutância de vazamento.
A diferença entre indutância de vazamento e vazamento de fluxo magnético
A indutância de dispersão é o acoplamento entre o primário e o secundário quando há dois ou mais enrolamentos e uma parte do fluxo magnético não está totalmente acoplada ao secundário. A unidade da indutância de vazamento é H, que é gerada pelo fluxo magnético de vazamento do primário para o secundário. O vazamento de fluxo magnético pode ser um enrolamento ou vários enrolamentos, e uma parte do vazamento de fluxo magnético não está na direção do fluxo magnético principal. A unidade de vazamento de fluxo magnético é Wb. A indutância de vazamento é causada por vazamento de fluxo magnético, mas o vazamento de fluxo magnético não produz necessariamente indutância de vazamento.