主权项 |
一种求解由平行双线绕制线圈线间电容的方案,其特征在于,针对多层线圈,从微观上建立基本求解单元,从某一层带正电匝出发的电场线95%以上都终结于与其相邻的带负电匝上,发散到自由空间及其它带负电匝的电场线很少,求解过程包括以下步骤:(1)对于任一相邻带异电两线匝间的电容求解:根据经典平板电容求解模型,求解公式为<img file="FDA0001088228280000011.GIF" wi="233" he="110" />ε为介质的相对介电常数,其中dS为平板电容的面积,x是平板之间的距离,则任一相邻带异电两匝之间的电容值可表示为<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>C</mi><mrow><mi>t</mi><mi>t</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>ϵ</mi><mn>0</mn></msub><msub><mi>ϵ</mi><mi>D</mi></msub><mfrac><mrow><mn>2</mn><msup><mi>π</mi><mn>2</mn></msup><mi>R</mi><mi>r</mi></mrow><mi>d</mi></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001088228280000012.GIF" wi="347" he="111" /></maths>其中d为两线匝间的漆膜厚度,ε<sub>D</sub>为漆膜介电常数,R为线圈内半径,r为单根导线半径;(2)相邻两线匝的线间电容可等效为步骤(1)中相邻两线匝的电容的并联,根据电容并联的公式,得等效线间电容为C<sub>single_turn</sub>=2C<sub>tt</sub>(3)对于N匝线圈,其线间电容等效为N个基本求解单元的并联,根据电容并联的公式,即可求得N匝线圈的线间电容为<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>C</mi><mrow><mi>d</mi><mi>o</mi><mi>u</mi><mi>b</mi><mi>l</mi><mi>e</mi><mo>_</mo><mi>p</mi><mi>a</mi><mi>r</mi><mi>a</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>N</mi><mo>×</mo><msub><mi>C</mi><mrow><mi>sin</mi><mi>g</mi><mi>l</mi><mi>e</mi><mo>_</mo><mi>t</mi><mi>u</mi><mi>r</mi><mi>n</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>ϵ</mi><mfrac><mrow><mn>4</mn><msup><mi>π</mi><mn>2</mn></msup><mi>R</mi><mi>r</mi></mrow><mi>d</mi></mfrac><mi>N</mi></mrow>]]></math><img file="FDA0001088228280000013.GIF" wi="742" he="111" /></maths>对于平行双线绕制的多层线圈,无论其层数如何,电场能量主要集中在线圈层数的两层范围内,故当线圈的层数n≥2时,线间电容与线圈层数无关,以上电容求解方法仍然适用。 |