Magnetiseringsinduktansen

Magnetiseringsinduktansen, oft betecknad Lm, är den induktans som uppstår när man magnetiserar en kärna i en transformator eller liknande elektromagnet för att upprätta den magnetiska flöden. Den beskriver energilagringen i det magnetiska fältet och avgör hur stor magnetiseringsström som krävs vid en given spänning.

Teoretiskt kan Lm uttryckas som Lm = μ0 μr N^2 A / l_eff, där N är antalet varv, A kärnans tvärsnittsyta, l_eff den effektiva magnetiska vägslängden, μ0 vakuumpermeabiliteten och μr kärnmaterialets relativa permeabilitet. En alternativ form är Lm = N^2 / Rm, där Rm är kärnreluktansen, Rm = l_eff / (μ0 μr A). Dessa relationer visar att Lm ökar med fler varv, större tvärsnittsarea, längre magnetisk väg och högre materialpermeabilitet.

I praktiken är Lm särskilt viktigt i transformatorers no-load-läge: magnetiseringsströmmen är den ström som krävs för att etablera kärnfältet och den dominerar ingångsimpedansen vid låg last. Vid sinusformad spänning är Xm = ωLm och Im ≈ V1 / ωLm. Den verkliga kärnverkan påverkas dock av icke-linjäritet i B-H-kurvan, kärnförluster och frekvensberoende permeabilitet.

Faktorer som påverkar magnetiseringsinduktansen är kärnmaterialets permeabilitet, tvärsnittsarea, längden på den magnetiska vägen och antalet varv. Designval av material och geometri avser att optimera Lm för att balansera magnetiseringsström, effektförluster och kostnad. Mätningsmässigt används ofta no-load-induktans vid öppen primär eller LCR-mätningar, och Lm används som grundvärde i transformatorns förenklade modeller.