带磁芯励磁线圈的阻抗匹配*

翁 玲,曹晓宁,徐 行,梁淑智,黄文美,孙 英,王博文

(河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津 300130)

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配*

翁 玲*,曹晓宁,徐 行,梁淑智,黄文美,孙 英,王博文

(河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津 300130)

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配是磁致伸缩器件设计和应用的基础。为使励磁线圈产生较大磁场,利用AMH-1M-S型磁特性测试系统,测试了在不同频率下线圈磁芯材料硅钢片的B-H和u-H曲线,同时计算了带磁芯励磁线圈的复阻抗。根据串联谐振电路原理,理论上计算了电路谐振时的电容值。搭建了实验平台,利用示波器采集电源电压和串接在电路中采样电阻电压的数值,计算了串接匹配电容前后电路的阻抗变化。实验结果表明:串接匹配电容后,在励磁电流频率为50 Hz、100 Hz、150 Hz时,励磁线圈总阻抗下降了48.95%、61.34%、60.06%,励磁电流分别增加了95.88%、158.62、150.38%。

带磁芯励磁线圈;复数磁导率;串联谐振;阻抗匹配

带磁芯的励磁线圈是磁致伸缩换能器和致动器重要部分,为磁致伸缩材料提供交变的磁场,是磁致伸缩材料产生应变的基础[1-2]。而励磁线圈产生磁场强度的大小,与励磁线圈中的电流大小成正比,故励磁线圈中电流幅值越大,磁致伸缩材料产生的应变越大,电磁能向机械能转化的效率越高[3-5]。因此带磁芯励磁线圈的阻抗匹配成为磁致伸缩器件设计的基础,对于提高磁致伸缩器件的工作效率具有重大意义[6-8]。

众多科研人员对励磁线圈的阻抗匹配进行了大量的研究,文献[9]介绍了铁氧体材料线圈阻抗的测量,从理论方面分析了线圈阻抗各方面的影响因素,但缺乏实验上的验证。……