2024磁性零件有效参数的计算

磁性零件有效参数的计算目 次前言 Ⅲ围 4范引文件 4语定义 4本则 4类心数计式 5环磁心 5有整形的环磁心 5有均率为r0倒的形面形磁心 5有距为c0的矩截环磁心 5有整形的环磁心 6有均率为r0倒的形面形磁心 6面端圆的环磁心 6配的U型心 6对矩截面U型磁心 6对的UR磁心 6对矩形圆截面URS磁心 7配的形面E磁心 8配的ETD/EER心 9配的形心 10配的RM型心 11配的EP型心 14配的PM型心 16配的EL型心 17配的ER磁低矮） 19配的PQ磁心 21配的EFD磁心 25配的E型面心 26配的EC磁心 28图1环磁心 5图2配的形面U型磁心 6图3配的形面UR型磁心 7图4配的形圆面URS型心 7图5配的形面E型磁心 8图6配的ETD/EER磁心 9图7配的型心 10I图8配的RM心 13图9配的EP心 15图10对的PM磁心 16图11对的EL磁心 17图12EL-PLT磁心 18图13对的ER磁心 20图14ER-PLT磁心 20图15对的PQ磁心 22图16PQ磁心 23图17PQ-PLT磁心 23图18对的EFD型心 25图19对的E平心 26图20E-PLT心 27图21对的EC磁心 28II磁性零件有效参数的计算范围本文件规定了铁磁材料闭合磁路的有效参数计算的统一规则。本文件没有规范性引用文件。本文件没有需要界定的术语和定义。ISO和IEC在下列地址中维护术语数据库以便在标准中使用：IEC/；ISO/obp。leAeVeC1和C2注：规定有效位数的目的只是为了确保证计算结果的一致性，并不意味着这些参数都能够被测定到这个准确度。AminAgAmin注：AgBa。有效参数le、Ae和Ve的计算。有效参数能够定义为：式中：

C2el=1eC2

A=eC2e

3C=C1Ve=le2C=C11e——（；Ae（2；Ve（3；4C1（；C2（3。环形磁心如图1所示。图1环形磁心2πhe2πhend1d24π4πd21d1h ln23ed d1 2heh具有矩形截面的环形磁心的几何截面积Ag为：Ahd2d1g 2r0( )

1.716

8r2he=h1-k1

k1 0c0

hd1d2 4 heh1k3倒角矩形截面环形磁心的几何截面积Ag为：

k3 0 hd1d25Ahd2d12c2g 2 0hh1k

khtanαtanβe 2 2

d1d2r0heh1k1k2224sin224sin22

d1d2

2sinsineφ2arcsin

2 2 d1d24rUU配对的矩形截面U型磁心如图2所示。图2配对的矩形截面U型磁心UR配对的圆形截面UR型磁心如图3所示。6图3配对的圆形截面UR型磁心URS配对的矩形-圆形截面URS型磁心如图4所示。图4配对的矩形-圆形截面URS型磁心A2拐角处的平均磁路长度：

ll'

l''222l=l'+l''=π(q+h)2224 4 4 4ll'l''sh5 5 5 4在计算A2时，不考虑任何为了便于制造而引入的脊线：A1pq7l4l5

A2hsAπs23 4A4

A2225ACC5 li5A1 A 2 2i1

i=ni

i1 iE配对的矩形截面E型磁心如图5所示。图5配对的矩形截面E型磁心半个中心柱的面积：A2拐角处的平均磁路长度：lph4 88ld2h8l4l5

5 2 A4

A22285 CC5 C1 A 2 2Ai i1 i=ini2ETD/EER配对的ETD/EER型磁心如图6所示。图6配对的ETD/EER型磁心A1等于矩形面积bac减去弓形区域的面积Ac： 2

d2b221 2 d2b22Ac4d2

arcsind

b2 4d2d2b22

bA12ab4b后壁处的平均磁路长度l2：

4d

arcsin d2l1d

d3d2b222 4d2b22注：l2取自1dd和cd3

2的平均值。2 2 3半个中心柱的截面积：

AA'A''A3’=A3’’

3 3 3拐角处的平均磁路长度：

S10.29801d3式中：pal2 2

d32

lph4 89l4l5

lπ2S5 8

hA4

A2225 CC5 C1 A 2 2Ai i1 i=ni2配对的罐形磁心如图7所示。图7配对的罐型磁心外环的截面积：

AA'A''A1’=A1’’

1 1 1Sd2 12d2中心柱的截面积：

1 2 8 1 2AA'A''A3’=A3’’

3 3 3Sd31d2d2环的截面积：

2 2 8 3 4A1πnθd2d2式中：

1 4θarcsin

1 22bd1d10与l2相关的磁心参数：l21lnaA2l2πh d3ad3A32中心柱的截面积：A32

2 2adh2Ad2d2拐角处的平均磁路长度：

3 4 3 4l=l'+l''=π(2S

+h)4 4 4 4 1l=l'+l''=π(2S

+h)5与l4和l5相关的截面积：当有后壁槽时磁心的截面积A4：

5 5 4 2A1πnθd2d2hπd

nb4 8 1 2 2 2当没有后壁槽时磁心的截面积A4：A1πnθd2d2πdh截面积A5：l6

4 8A5 8

132d3

2424d4

223hl6l

lnd2πnθh a26l6 d2a262 adπθ2h266 lC1Ai1iA

C2iiiA=niRMRM148RM111:RM6-S2:RM73:RM4,RM5,RM8,RM10,RM12,RM14124:RM6-R图8配对的RM磁心外腿的总截面积：

A1a2

πβ

21p2式中：βαarcsined2

1 2

tanβ4242

2 2l2

lnd2fl2 d3式中：

A2 Dhflminlmax2lminDll'l''2 2 2类型1和类型4：

lmax

lmax1414d 22d ddcos213223

l2d31d214d d ddcos14d d ddcos22123223A2

b 2sin213l 1

etan

sin1：

maxtansin2

c1 2 2A1d21e2tan

1e2tand24：

7 42 2 2

322 4 2A1d

21dd

n1cd2nd22：

7 42

2 23

2 3 2 4 3A1

2d21b2e2tan

1e2tan3：

7 42

4 3 2

22 22A7

14

d22

d21c2tan3 2

3中心柱的截面积：3

A8

2d2Ad2d23 4 3 4拐角处的磁路长度及其相关的平均截面积:ll'

l''

πh1a1d4 4 4

2422 422A1A2dh4 2 1 2ll'l''π

h

1d2d245 5 5 4

3 4 h2h224A1245

2d

22d 4343C5C5C51 A 2 A2i i1i=ini本计算忽略了卡簧槽和螺栓槽的影响，这有可能会影响计算结果，特别是对于较小的磁心。EP配对的EP型磁心如图9所示。14图9配对的EP磁心按整对计算：

h2abh2abπd28dc11A1ababπd 8dch22211A2A1l2 2

lnd1A2l2

παh1h2 d2124d1d212A212 πα2hA21

h

2ddl3 h2

4h2A d2 d23 2 22l3 h2 16h2A2 d4

2d43 22 22与l4和l5相关的截面积：ll'

l''πγd1h1h2式中：

4 4 4 π-αdπ-αd22abπd 8dd 2214πα11222γγ——假设的二等分环形截面积圆的半径。2212A1abπd2d1d2παdh1h222124 81

ll'l''π0.29289d2h1h25 5 5

22 4 215πd2 d A5

221224 2 5CC5li51 A 2 2Ai i1iA=niPM配对的PM型磁心如图10所示。图10配对的PM型磁心腿的总截面积：

Aβd2d

22bt式中：arcsinfd2l2

1 2 1 2ll'l''2 2 2d3d3Dπh1h22glminlmax2lminD1414d d ddcos2 212 3223

lmax

l2A2

lnd2g16DπDπ1d31d2ghh221 2A2A2Aβd21f2tanβ1 2 πd27 8 2 8

ftanα28 2

163Ad2d2中心柱的截面积：

8 8 2 3A3

42d24拐角处的平均磁路长度及其相关的平均截面积：ll'l''hdd4 4 4 8 1 2 1 2A1A

d

hh4 2 1

21 2ll'l''π

h1h2

1d2d245 5 54

d3

3 4223A35 8

2d

2d31h24 25l 5liiAiA

C2 2i1Ai=niEL配对的EL型磁心和对应的平板磁心(PLT)如图11和图12所示。图11配对的EL型磁心17图12EL-PLT外腿的截面积：

A1AEC

21R2外腿处的平均磁路长度：EL-ELEL-PLT

1 2DlD

R 4 后壁的截面积：EL-EL

1A1CF

2FπF1B

D2 2 2

2 1EL-PLT

A1CF

FπF1B1B2D2 2后壁处的平均磁路长度：

2 1 2 2 lEF1中心柱的截面积：

2 22 22A11F2FFF中心柱处的平均磁路长度：

3 24

2 1 1EL-ELEL-PLT

DlD外拐角处的截面积：式中：EL-EL A21BD

3 2A4 2

A B1B2DC21 2 外拐角处的平均磁路长度：18EL-EL

l AE

D482 2 1 EL-PLT

l πA E B2D4822 2 内拐角处的截面积：

EL-EL

AFFBD；

A23A3223 2

21

AF

FπF1B1B2D。23 2

22 内拐角处的平均磁路长度：EL-EL

lA3BD5 1 8EL-PLT

B2Dl5

8F2

2 5l 5 liC2el=1eC2

C1iAi1iA

C2 2i12AiCC3CCC=eVA=1 1C=eV1C2 e 21=ni2ER）配对的ER型磁心（低矮形）和对应的平板磁心(PLT)如图13和图14所示。19图13配对的ER型磁心图14ER-PLT外腿的截面积：

1 αE2 EG 式中：

CAG2 sinα4 arccosGE外腿处的平均磁路长度：ER-ERER-PLT

Dl1 2后壁的截面积：20ER-ER

A2CB1DER-PLT

ACB1B2D后壁处的平均磁路长度：

2 2 G2G2C2

l1E2 4

2FA11F2中心柱处的平均磁路长度：ER-ERER-PLT

3Dl

24 外拐角处的截面积：

3 2AA1A24 2外拐角处的平均磁路长度：ER-ER

hBD

pAE

lph4 8

1hB1B2D

2 2pAE2内拐角处的截面积：

2 2A5

A2A32内拐角处的平均磁路长度：式中：

l=π(2S5 8

+h)ER-ER

hB1DhB1B2D2A3’=A3’’

S1F1-cos0.29801F1 2C5C5C51 A 2 2A2C2el=1eC2

i1

iCAe=C2

i1 iC3C=V1=VCe 2C1=ni2PQ配对的PQ型磁心和对应的平板磁心(PLT)如图15、图16和图17所示。注：本计算忽略了弹簧凹槽的影响。21图15配对的PQ型磁心外腿的截面积：式中： βarccosG E

CAG

βE22

1GI2 IEsin外腿处的平均磁路长度：PQ-PQPQ-PLT与l2有关的磁心参数：

l12Dl1=Dl2A215drE/2l2iA2fK。22图16PQ图17PQ-PLTPQ-PQ

l E f

f EA FK2r

D

2πK

D

F2i 22 2 l E f

dr

ln1f

lnEln2i2A F2i2

BB

D

BB

D

Fdr2 2K2πr1 2 2πK1 2 drPQ-PLTFl F

2 2 22F2f 2f E1 122F22A2

2πx

dx2

BD

dxf

K2π2BD22 22K BD 1 2 11F1E 1F1EFl E 2F

2f E122A2 22F2

2πxBBD

2

dx

BB

2D

dxf

BB

D2222K 1 2 22

2πK1 2

K2π21 2 式中：

2

2 KA7A8

A72F21623A1βE2αF2GLJI7 8 αarctanL J flminlmax2lminE2FE2F22EF定义后壁处另外两个区域的物理面积：PQ-PQA9

2FB1DPQ-PLT

A10

2EB1DA2FB2D9 2 A2EB1B2DA2：A10＞A2＞A9

10 A

22=1πF2中心柱处的平均磁路长度：PQ-PQPQ-PLT外拐角处的截面积：

3 4l32Dl3DPQ-PQ

A1AA1A2EB

Dβ4 2 1 10 2 1 1PQ-PLT

A1AA

1

2EB1B2Dβ4 2 1 10外拐角处的平均磁路长度：

1 22

2 PQ-PQ

ll'l''πB

D1A1E4 4 4 44

2 2 PQ-PLT

ll'l''

πB1B2D1A1E内拐角处的截面积：PQ-PQ

4 4 4 224 225 3 A1AA5 3

2 F F2 221 F2 BBDPQ-PLT

A5

A3 F1 2 2内拐角处的平均磁路长度：PQ-PQ '

''

22 2 12 12l5l5l5 D14

F 24PQ-PLT

' ''

B2D l5l5l54

12

F 5l

125l12C1i

C2C2el=1eC2

i1Ai

A=eC2e

i1A2iC3iC=V1=VCe 2C1=niEFD配对的EFD型磁心如图18所示。图18配对的EFD型磁心

ACAE1 2D后壁处的平均磁路长度：

A2CBD中心柱的截面积：

l2

EF12FF2q2式中：q——倒角截距。中心柱处的平均磁路长度：外拐角处的截面积：

12 2l3D25外拐角处的平均磁路长度：

A4

A1A22lAEBD内拐角处的截面积：内拐角处的平均磁路长度：

4F

8282A5

A2A32CF2K2 2 2 BD22l5

1445l

5 liC2el=1eC2

C1ii1i

C2 2i12AiC=CeV3e 2A=1C=CeV3e 2C2 1=ni2E配对的E型平面磁心和对应的平板磁心(PLT)如图19和图20所示。图19配对的E型平面磁心26图20E-PLT外腿的截面积：

ACA