電感線圈的案例
基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
由表1中的數(shù)據(jù)可知， 線圈2D模型所得電感值與實(shí)測電感值誤差為4.58%；線圈3D模型所得電感值與實(shí)測電感值誤差為0.63%。由此可知，本文對(duì)平面螺旋型線圈的建模方法是正確的，3D模型得到的線圈電感值比2D模型誤差更小。
在第一節(jié)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出不含隔磁片的平面螺旋型線圈的電感值與實(shí)測值誤差為1.46%，說明用該經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算圖1(a)所示線圈電感值是準(zhǔn)確的。
三、含隔磁片的平面螺旋型線圈
用于無線充電系統(tǒng)的平面螺旋型線圈，其底部一般含有一塊軟磁鐵氧體材料制成的隔磁片，該隔磁片可以提高無線充電的轉(zhuǎn)化效率，并起到屏蔽線圈磁場的作用。對(duì)于含隔磁片的平面螺旋線圈，沒有可參考的計(jì)算電感值的經(jīng)驗(yàn)公式。在上一節(jié)對(duì)不含隔磁片的線圈的仿真計(jì)算中，可看到利用ANSYS Maxwell軟件仿真得到線圈的電感值與實(shí)測結(jié)果誤差很小，故本節(jié)利用ANSYS Maxwell軟件仿真分析含隔磁片的平面螺旋型線圈的電感值。
在上一節(jié)線圈2D模型的基礎(chǔ)上，于線圈下方0.2 mm 處畫一個(gè)矩形(長25mm，寬1mm)作為隔磁片的模型， 所建立含隔磁片的線圈2D模型如圖5(a)所示。在3D 模型中，于線圈下方0.2mm處畫一個(gè)圓柱(底圓半徑 25mm，高1mm)，同樣需注意在3D模型中應(yīng)將線圈的端部閉合，所建立的3D線圈模型如圖5(b)所示。隔磁片的材料設(shè)置均為鐵氧體(ferrite)。啟動(dòng)仿真計(jì)算， 將計(jì)算的電感值記錄在表2中。
由表2中的仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)可知，借助Maxwell軟件對(duì)含隔磁片的平面螺旋型線圈進(jìn)行建模分析，2D和3D模型所得電感值與實(shí)測電感值的誤差分別為1.57% 和2.3%，這說明本文利用ANSYS軟件對(duì)含隔磁片的平面螺旋型線圈的建模分析是正確的。
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總之，當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí)，線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著，致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢，稱為“自感電動(dòng)勢”。
由此可見，電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)。
2、電感的符號(hào)與單位
電感符號(hào)：L
電感單位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，1H=103mH=106uH。
電感量的標(biāo)稱：直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式、無標(biāo)式
電感方向性：無方向
檢查電感好壞方法：用電感測量儀測量其電感量；用萬用表測量其通斷，理想的電感電阻很小，近乎為零。
3、電感的分類
按電感形式分類：固定電感、可變電感。
按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。
按工作性質(zhì)分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。
按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。
按工作頻率分類：高頻線圈、低頻線圈。
展開 干貨 | 電源內(nèi)部元器件“一目了然”
低壓慮波電路的電感線圈
在低壓濾波電路部分，我們主要看電感線圈的大小、匝數(shù)和顏色。自然是線圈越大、匝數(shù)越多越好;至于顏色，理論上從優(yōu)到劣分別為灰色、黑色、淺綠色和黃色，電感越好損耗越小。
低壓濾波電路部分主要看電感線圈
散熱片
散熱片的作用不需多說，發(fā)熱量較大的開關(guān)管和肖特基管都常常安裝在散熱片上。目前市售電源普遍采用鋁質(zhì)散熱片，通常越厚越好;同時(shí)為了在有限的空間內(nèi)擴(kuò)大散熱面積，大部分散熱片都開有鰭片，理論上鰭片越多越好。
來源：電源Fan
電源內(nèi)部“一目了然”
5、低壓濾波電路的電感線圈
在低壓濾波電路部分，我們主要看電感線圈的大小、匝數(shù)和顏色。
自然是線圈越大、匝數(shù)越多越好;至于顏色，理論上從優(yōu)到劣分別為灰色、黑色、淺綠色和黃色，電感越好損耗越小。
低壓濾波電路部分主要看電感線圈
6、散熱片
散熱片的作用不需多說，發(fā)熱量較大的開關(guān)管和肖特基管都常常安裝在散熱片上。
目前市售電源普遍采用鋁質(zhì)散熱片，通常越厚越好;同時(shí)為了在有限的空間內(nèi)擴(kuò)大散熱面積，大部分散熱片都開有鰭片，理論上鰭片越多越好。
來自：電子電路
—— The End ——
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老電工拆下電磁閥線圈，馬上把螺絲刀插進(jìn)去，這是神馬操作？
前幾天，我在微頭條上提到，有些老電工在在維修電磁閥，在不斷電的情況下拆下電磁閥線圈，往往把螺絲刀插在線圈里，引起了很多人的興趣，但不知道為什么？
今天就為大家解讀一下！
首先，我們知道，交流電也可以通過線圈時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生的電感，這個(gè)電感對(duì)交流電有阻礙作用，這個(gè)阻礙叫做感抗，感抗的單位是歐，等效于電阻。交流電越難以通過線圈，說明電感量越大，電感的阻礙作用就越大。
一個(gè)空心的電感線圈，在其匝數(shù)不變時(shí)，只要插入磁芯或鐵芯，其電感量就會(huì)增大。也就是說同樣匝數(shù)的線圈，空心的電感量要比有鐵心的小很多。
下面，我們?cè)賮砜锤锌沟墓剑篨L= 2πfL=ωL
XL 就是感抗，單位為歐姆 ，ω 是交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度，單位為弧度/秒，f 是頻率，單位為赫茲 ，L 是線圈電感，單位為亨利。
從以上公式可以看出，交流電頻率越高，電感量越大，則線圈的感抗就越大。
我們假設(shè)有一個(gè)空心線圈的電感量為0.1H，而帶鐵芯的線圈的電感量為1H，所用的電壓為AC220V，頻率為50Hz，按上述公式計(jì)算，兩個(gè)線圈的感抗XL分別為31.4Ω和314Ω。
若將這兩個(gè)線圈分別接入AC220V，則流過兩個(gè)線圈的電流分別為7A和0.7A。
由此可見，插入鐵芯后，線圈的電感量增大了，具有較高的感抗。
所以在拆下帶電的電磁閥線圈時(shí)，及時(shí)插入鐵質(zhì)工具或鐵棒，是可以顯著降低線圈電流，預(yù)防線圈過熱或短路燒毀。
那是不是所有的電磁閥線圈在帶電情況下都要插入鐵心呢？
由感抗產(chǎn)生的原因知：電感線圈對(duì)直流電流沒有阻礙作用，即“通直流，阻交流” 。
所以對(duì)直流線圈就沒有必要插入鐵芯來了！
展開 ANSYS Maxwell在疊層電感 PCB繞組變壓器、無線充電線圈等磁集成應(yīng)用高級(jí)班
培訓(xùn)內(nèi)容：
第一天
★ ANSYS仿真產(chǎn)品體系及技術(shù)發(fā)展趨勢
★ ANSYS電磁產(chǎn)品Maxwell 3D應(yīng)用與簡介
★ 案例：繞線電感仿真案例+demo
★ 案例：LTCC電感仿真演示和練習(xí)
★ 高頻變壓器電磁仿真方案介紹
★ 案例：高頻變壓器電磁仿真demo
第二天
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具介紹
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具使用練習(xí)（含PExprt介紹和練習(xí)）
★ PCB板繞組變壓器案例介紹和demo練習(xí)
★ ANSYS解決無線充電線圈方案介紹
★ 無線充電線圈仿真電感、耦合系數(shù)等demo
★ 答疑
培訓(xùn)講師： ANSYS認(rèn)證工程師
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展開 電容電壓、電感電流為什么不能突變？
我們?cè)倏纯?em>電感電流為什么不能突變？
電感線圈各匝交鏈的磁通的總和稱為磁鏈Ψ，衡量電感線圈充磁的多少。
磁鏈與電流成正比，電流越大，電感線圈被充磁鏈就越多，即Ψ=L*I，對(duì)指定電感線圈，L是常量。
干貨 | 電感最重要、最常見的幾個(gè)作用
如果我們逐漸升高電流的頻率，由于電感對(duì)交流電有阻礙作用，通過電感的信號(hào)會(huì)慢慢變小，直到達(dá)到某一個(gè)頻率，當(dāng)高于這個(gè)頻率之后的電流再也無法通過，這時(shí)候就形成了低通濾波器，這個(gè)頻率就叫做截止頻率，公式為 f=R/(2πL)。
圖2
? RL高通濾波器
高通濾波器的道理和低通的類似，只不過電阻和電感的位置變了，如圖3。如果是直流電，會(huì)經(jīng)過電感流回去，這時(shí)候如果改變頻率，當(dāng)頻率逐漸升高，由于電感對(duì)交流電的阻礙作用，當(dāng)頻率達(dá)到截止頻率時(shí)，高頻信號(hào)不經(jīng)過電感，而直接把我們需要的高頻信號(hào)輸出。截止頻率的計(jì)算也是 f=R/(2πL)。
圖3
以上列舉了一些常用的電感應(yīng)用，當(dāng)然電感的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，以上講的都是基礎(chǔ)，應(yīng)用的時(shí)候考慮的遠(yuǎn)比以上所說的要多。
電感的分類
按電感形式分類：固定電感、可變電感。
按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。
按工作性質(zhì)分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。
按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。
按工作頻率分類：高頻線圈、低頻線圈。
展開 干貨｜關(guān)于電感線圈你一定要知道的事兒
在不同的電壓與溫度條件下的鋁電解電容器壽命不同
某電子鎮(zhèn)流器用鋁電解電容器降額壽命特性
某電子鎮(zhèn)流器用鋁電解電容器的過電壓壽命特性
鋁電解電容器的壽命與溫度、紋波電流的關(guān)系
電感失效分析
電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開路、短路
模壓繞線片式電感失效機(jī)理：
1.磁芯在加工過程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力較大，未得到釋放
2.磁芯內(nèi)有雜質(zhì)或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場狀況，使磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)生了偏差;
3.由于燒結(jié)后產(chǎn)生的燒結(jié)裂紋;
4.銅線與銅帶浸焊連接時(shí)，線圈部分濺到錫液，融化了漆包線的絕緣層，造成短路;
5.銅線纖細(xì)，在與銅帶連接時(shí)，造成假焊，開路失效
1、耐焊性
低頻片感經(jīng)回流焊后感量上升 《 20%
由于回流焊的溫度超過了低頻片感材料的居里溫度，出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。
片感退磁后，片感材料的磁導(dǎo)率恢復(fù)到最大值，感量上升。
一般要求的控制范圍是片感耐焊接熱后，感量上升幅度小于20%。
耐焊性可能造成的問題是有時(shí)小批量手工焊時(shí)，電路性能全部合格(此時(shí)片感未整體加熱，感量上升小)。
但大批量貼片時(shí)，發(fā)現(xiàn)有部分電路性能下降。
這可能是由于過回流焊后，片感感量會(huì)上升，影響了線路的性能。
展開 【米思米機(jī)械設(shè)備知識(shí)分享】- 測量直流電阻操作步驟及注意事項(xiàng)
5、當(dāng)測量電感線圈的直流電阻時(shí)，先按下電源按鈕，再按下檢流計(jì)按鈕；測量完畢后，先松開檢流計(jì)按鈕，后松開電源按鈕。如此，可以避免被測線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢損壞檢流計(jì)。
6、電橋電路接通后，如果檢流計(jì)指針向“+”方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)增大比較臂電阻，反之應(yīng)減小比較臂電阻。
7、檢流計(jì)平衡時(shí)，讀取被測電阻值(比例臂讀數(shù)x比較臂讀數(shù))。
8、電橋使用完畢，先切斷電源，再拆除被測電阻，最后將檢流計(jì)鎖在扣鎖上。
直流單臂橋的使用注意事項(xiàng)，參考如下：
1、使用前檢查內(nèi)附電池，電池容量不足會(huì)影響測量準(zhǔn)確度，應(yīng)及時(shí)更換電池。
2、連接導(dǎo)線盡量短而粗，接點(diǎn)漆膜或氧化層應(yīng)刮干凈，接頭應(yīng)擰緊，以防止因接觸不良影響準(zhǔn)確度或損壞檢流計(jì)。
3、測量電感線圈直流電阻時(shí)，必須先按下電源按鈕，再按下檢流計(jì)按鈕。使用完畢后，先斷開檢流計(jì)，再斷開電源。
4、采用外接電源時(shí)，必須注意電源的極性，并且不要使電源電壓值超過電橋的規(guī)定值。
5、電橋長期不用時(shí)，應(yīng)取出內(nèi)附電池，把電橋放在通風(fēng)、干燥及陰涼的環(huán)境中保存。
6、保證電橋的接觸點(diǎn)接觸良好，如發(fā)現(xiàn)接觸不良，可拆去外殼，用蘸有汽油的紗布清洗，并旋轉(zhuǎn)各旋鈕，清除接觸面的氧化層，然后涂上一層薄薄的中性凡士林油。瀏覽米思米官網(wǎng)https://www.misumi.com.cn/學(xué)習(xí)更多電工知識(shí)
展開 三相電怎么轉(zhuǎn)為兩相電？三相電變兩相電的接線方法
注：電表的負(fù)荷，可通過選配不同變比的電感線圈以達(dá)到使用要求。如：規(guī)格為3x1(2)A的電表配電感線圈使用，選電感線圈變比為1：50，則每相可承載的最大額定電流為100A。
三相電怎么轉(zhuǎn)為兩相電？三相電變兩相電的接線方法
注：電表的負(fù)荷，可通過選配不同變比的電感線圈以達(dá)到使用要求。如：規(guī)格為3x1(2)A的電表配電感線圈使用，選電感線圈變比為1：50，則每相可承載的最大額定電流為100A。
七招解決變頻器干擾問題
濾波器根據(jù)使用位置的不同，可分為：
(1)輸入濾波器通常有兩種：a、線路濾波器：主要由電感線圈構(gòu)成，它通過增大線路在高頻下的阻抗來削弱頻率較高的諧波電流。b、輻射濾波器：主要由高頻電容器構(gòu)成，它將吸收點(diǎn)頻率很高的、具有輻射能量的諧波成分。
(2)輸出濾波器也由電感線圈構(gòu)成。它可以有效地削弱輸出電流中的高次諧波成分。非但起到抗干擾的作用，且能消弱電動(dòng)機(jī)中由高次諧波產(chǎn)生的諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。對(duì)于變頻器輸出端的抗干擾措施。
必須注意一下方面：
a、變頻器的輸出端不允許接入電容器、以免在逆變管導(dǎo)通(關(guān)斷)瞬間，產(chǎn)生峰值很大的充電(或放電)電流，損害逆變管;
b、當(dāng)輸出濾波器由LC電路構(gòu)成時(shí)，濾波器內(nèi)接入電容器的一側(cè)，必須與電動(dòng)機(jī)側(cè)相接。
7、采用電抗器
在變頻器的輸入電流中頻率較低的諧波成分(5次諧波、7次諧波、11次諧波、13次諧波等)所占的比重是很高的，它們除了可能干擾其它設(shè)備的正常運(yùn)行之外，還因?yàn)樗鼈兿牧舜罅康臒o功功率，使線路的功率因素大為下降。在輸入電路內(nèi)串入電抗器是抑制較低諧波電流的有效方法。根據(jù)接線位置的不同，主要有以下兩種：
(1)交流電抗器：串聯(lián)在電源與變頻器的輸入側(cè)之間。其主要功能有：a、通過抑制諧波電流，將功率因素提高至(0.75-0.85); b、削弱輸入電路中的浪涌電流對(duì)變頻器的沖擊; c、削弱電源電壓不平衡的影響。
(2)直流電抗器：串聯(lián)在整流橋和濾波電容器之間。它的功能比較單一，就是削弱輸入電流中的高次諧波成分。但在提高功率因素方面比交流電抗器有效，可達(dá)0.95，并具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等優(yōu)點(diǎn)。
展開 停車場管理系統(tǒng)地感線圈施工方法詳細(xì)講解
一、線圈材料
在設(shè)計(jì)過程中，通常僅僅考慮地感線圈的周長和匝數(shù)，對(duì)其使用什么材質(zhì)常常被設(shè)計(jì)人員忽視。當(dāng)工程進(jìn)行到實(shí)施階段，必須要考慮導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度和高低溫抗老化問題，在某些環(huán)境惡劣的地方還必須考慮耐酸堿腐蝕問題。
然而常規(guī)的導(dǎo)線在實(shí)際使用中，導(dǎo)線一旦老化或抗拉伸強(qiáng)度不夠?qū)е聦?dǎo)線破損，則檢測器將不能正常工作。因此建議采用1.0mm以上鐵氟龍高溫多股軟導(dǎo)線。
二、線圈形狀
1.矩形安裝
通常探測線圈應(yīng)該是長方形。兩條長邊與金屬物運(yùn)動(dòng)方向垂直，彼此間距推薦為1米。長邊的長度取決于道路的寬度，通常兩端比道路間距窄0.3米至1米。
三、線圈的匝數(shù)
為了使檢測器工作在最佳狀下，線圈的電感量應(yīng)保持在100uH-300uH之間。在線圈電感不變的情況下，線圈的匝數(shù)與周長有著重要關(guān)系。周長越小，匝數(shù)就越多。一般可參照：
由于道路下可能埋設(shè)有各種電纜管線、鋼筋、下水道蓋等金屬物質(zhì)，這些都會(huì)對(duì)線圈的實(shí)際電感值產(chǎn)生很大影響，所以上表數(shù)據(jù)僅供用戶參考。在實(shí)際施工時(shí)用戶應(yīng)使用電感測試儀實(shí)際測試地感線圈的電感值來確定施工的實(shí)際匝數(shù)，只要保證線圈的最終電感值在合理的工作范圍之內(nèi)(如在100uH-300uH之間)。
四、輸出引線
在繞制線圈時(shí)，要留出足夠長度的導(dǎo)線以便連接到環(huán)路感應(yīng)器，又能保證中間沒有接頭。繞好線圈電纜以后，必須將引出電纜做成緊密雙絞的形式，要求最少1 米絞合20次。否則，未雙絞的輸出引線將會(huì)引入干攏，使線圈電感值變得不穩(wěn)定。
輸出引線長度一般不應(yīng)超過5米。由于探測線圈的靈敏度隨引線長度的增加而降低，所以引線電纜的長度要盡可能短。
五、埋設(shè)方法
線圈埋設(shè)首先要用切路機(jī)在路面上切出槽來。
展開 如何在停車場系統(tǒng)中埋設(shè)地感線圈？一看便知
五、地感線圈埋設(shè)注意事項(xiàng)
停車場系統(tǒng)里“地感線圈”就是一個(gè)振蕩電路。它是這樣構(gòu)成的，在地面上先造出一個(gè)圓形的溝槽，直徑大概1米，或是面積相當(dāng)?shù)木匦螠喜郏僭谶@個(gè)溝槽中埋入兩到三匝導(dǎo)線，這就構(gòu)成了一個(gè)埋于地表的電感線圈，這個(gè)線圈是一個(gè)振蕩電路的一部分，由它和電容組成振蕩電路，其原則是振蕩穩(wěn)定可靠，這個(gè)振蕩信號(hào)通過變換送到單片機(jī)組成的頻率測量電路，單片機(jī)就可以測量這個(gè)振蕩器的頻率了。
一、線圈材料
在設(shè)計(jì)過程中，通常僅僅考慮地感線圈的周長和匝數(shù)，對(duì)其使用什么材質(zhì)常常被設(shè)計(jì)人員忽視。當(dāng)工程進(jìn)行到實(shí)施階段，必須要考慮導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度和高低溫抗老化問題，在某些環(huán)境惡劣的地方還必須考慮耐酸堿腐蝕問題。
然而常規(guī)的導(dǎo)線在實(shí)際使用中，導(dǎo)線一旦老化或抗拉伸強(qiáng)度不夠?qū)е聦?dǎo)線破損，則檢測器將不能正常工作。因此建議采用1.0mm以上鐵氟龍高溫多股軟導(dǎo)線。
二、線圈形狀
1.矩形安裝
通常探測線圈應(yīng)該是長方形。兩條長邊與金屬物運(yùn)動(dòng)方向垂直，彼此間距推薦為1米。長邊的長度取決于道路的寬度，通常兩端比道路間距窄0.3米至1米。
三、線圈的匝數(shù)
為了使檢測器工作在最佳狀下，線圈的電感量應(yīng)保持在100uH-300uH之間。在線圈電感不變的情況下，線圈的匝數(shù)與周長有著重要關(guān)系。周長越小，匝數(shù)就越多。一般可參照：
由于道路下可能埋設(shè)有各種電纜管線、鋼筋、下水道蓋等金屬物質(zhì)，這些都會(huì)對(duì)線圈的實(shí)際電感值產(chǎn)生很大影響，所以上表數(shù)據(jù)僅供用戶參考。在實(shí)際施工時(shí)用戶應(yīng)使用電感測試儀實(shí)際測試地感線圈的電感值來確定施工的實(shí)際匝數(shù)，只要保證線圈的最終電感值在合理的工作范圍之內(nèi)(如在100uH-300uH之間)。
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