什麼是氣隙?

2022.12.15 技術文章 Articles

GOTREND高創科技-技術文章-什麼是氣隙

 

A.什麼是氣隙?

存在於鐵芯與鐵芯的隙縫,使鐵芯的部分磁路是由空氣構成,故也可稱為空氣間隙 ( AIR GAP ),如組合式鐵芯EE、PQ、EFD Core…等,不是一個閉合體,而是由兩組鐵芯對接組合而成,對接面產生的間隙就是磁芯氣隙。而閉合體的鐵芯如T 、SQ CORE…等,就沒有氣隙。


 

B.氣隙的用途?

變壓器的鐵芯中有氣隙時,因空氣的導磁率遠低於鐵芯導磁率,所以磁動勢會在停留在氣隙上,增大磁阻,使其導磁率大大下降與剩磁降低,而且最大磁通密度Bm可以達到飽和磁通密度Bs,從而使磁通增量增大,鐵芯不易出現磁飽和。
1、氣隙的大小可以减小磁導率,控制感量。
2、氣隙可增大飽和電流,防止鐵芯磁飽和。
3、合適的氣隙大小可增大儲能的效果與上限。
4、氣隙能减小剩磁(Br)
5、開氣隙會造成漏感增加,與激磁電流增大


 

C. 空氣氣隙能增加儲能的能力

單位體積內的磁場能量稱為磁場能量密度。
定義式:ω=W/V=(BH)/2。
V是體積。
GOTREND高創科技-技術文章-什麼是氣隙-空氣氣隙能增加儲能的能力-公式
 
當B強度的平方除以2μ時,儲能不變,而氣隙處的鐵芯磁導率μ轉變為空氣導磁率,因空氣的磁導率遠小與鐵芯導磁率,使氣隙處的儲能密度提升成百上千倍,因此空氣氣隙能增大了儲能的能力。
因能量密度=1/2的μ乘以H的平方當電流相同時,H相同,不加氣隙的磁導率更高 ; 而氣隙太大,會因磁導率太低,使電感感量越來越難增加而加大了銅損,所以我們需要選擇合適的氣隙大小。
 
GOTREND高創科技-技術文章-什麼是氣隙-磁性材料與磁導率關係圖
 

D. 加氣隙後的BH值變化

GOTREND高創科技-技術文章-什麼是氣隙-加氣隙後的BH值變化
 

X軸為電流產生的磁場強度(H),Y軸為鐵芯磁感應強度(B),由三種不同的氣隙體現的B-H表。 
1、剩磁 (Br) 隨著氣隙變小而變小。
2、磁場強度(H)為電流的產生的磁場強度,電流強度随著氣隙的增大而增大。
3、因儲能密度為1/2BH,儲能的能力為BH面積的一半,所以儲能能力隨著氣隙的增大而增大。

 

E. 什麼是氣隙避讓原理?

氣隙的周圍會產生磁力線,當磁力線打在銅線上,會產生發熱的損耗,而當銅線於骨架的最底層時,也最不易散熱。因此,有許多氣隙避讓的應用設計,如,氣隙旁使用絕緣材或墊片,使用鐵芯I片或R棒將氣隙控制在最頂層與最頂層避開銅線,等等的設計工藝。
 
氣隙的電器原理圖
GOTREND高創科技-技術文章-什麼是氣隙-氣隙的電器原理圖
 
 

關於高創

關於高創

經營理念

公司沿革

永續發展

社會責任

體系認證

隱私權政策

產品介紹

熱門產品

產品介紹

規格搜尋

替代料搜尋

客製設計

優良製造

產品應用

汽車電子

工業設備&能源&電力

通訊設備&寬頻

企業系统

工業設備

消費性電子&家電設備

信息與通信技術

健康及醫療

聯絡我們

銷售據點

加入高創

聯絡我們

最新消息

所有新聞

最新產品

最新活動

技術文章

ESG 活動

產品資訊

下載專區

台北總公司

service@gotrend.com.tw

TEL +886-2-82271808

FAX +886-2-82271908