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高频变压器线材-多股线与利兹线的区别
2022-07-05

高频变压器设计与生产过程中,我们经常会遇见多股线与利兹线的使用。多股线与利兹线的使用无疑增加了生产和材料采购的难度,降低了生产的效率,增加了生产的成本。

 此时,有同行存在疑问:在能通过同样的电流的条件下,能不能把多股线和利兹线用单股铜导线替换呢? 答案是不一定可以。

在计算导线的电阻和电感时,假设电流是均匀分布于它的截面上。严格说来,这一假设仅在导体内的电流变化率为零时才成立。换个说法是,导线通过直流时,能保证电流密度是均匀的。或者电流变化率很小,电流分布仍可认为是均匀的。对于工作于低频的细导线,这一论述仍然是可确信的。

但在高频电路中,电流变化率非常大,不均匀分布的状态甚为严重。高频电流在导线中产生的磁场在导线的中心区域感应出最大的电动势。由于感应的电动势在闭合电路中产生感应电流,在导线中心的感应电流最大。因为感应电流总是在减小原来电流的方向,它迫使电流只限于靠近导线外表面处。出现集肤效应(又叫趋肤效应)。效应产生的原因主要是变化的电磁场在导体内部产生了涡旋电场,与原来的电流相抵消。

趋肤效应使得导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导线内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加,导线传输电流时效率减低,使它的损耗功率也增加。在设计绕组选择电流密度和线径时必须考虑趋肤效应引起的有效截面的减小。在导线通有高频交变电流时,需要考虑与计算穿透深度。

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