電感負載與能量不守恒（一）
電感是儲能元件并不消耗能量，通過電感的電流落后加在其上的電壓90°，電感“消耗”的功率是無功功率。在直流供電系統(tǒng)中，如果負載是電感（理想狀況，實際狀況是電感+電阻），由于電感的儲能作用，通電以后就會在電感中儲存有磁場能量，為使電感能持續(xù)地工作下去，就必須將電感儲存的磁能轉(zhuǎn)移出去，于是，就在電路里設(shè)置了讓儲存在電感里的磁場能量返回“電源”的回饋路徑，或者是在電感上反并聯(lián)一只二極管構(gòu)成電感的自身續(xù)流通道，同時還要有轉(zhuǎn)移能量的時間。
以上所述是眾所周知的，這就引出一個問題：這個“電感儲存的能量”算什么呢？電源供出的能量又回饋給電源，“能量守恒定律”還成立嗎？
能量守恒定律是經(jīng)典物理學的“鐵律”，不遵循“能量守恒定律”，許多物理推斷都推不下去。因此也是經(jīng)典物理學的“高壓線”，誰碰這根高壓線誰就有制造“永動機”的嫌疑。但是用“能量守恒定律”是解釋不了“電感儲存的能量”算什么這個問題的，也就使得許多問題找不到答案變成荒謬的悖論。下面進一步分別論述。
一、單相全橋電壓源逆變電路
電路拓撲如下：
電感L=150uH
用Pspice進行仿真計算
PW=12.5us，PER=50us，R=1
電流曲線，綠色，D2D4；紅色，D1D3；黃色，電感。
起始時刻，IGBT1，IGBT3導通，電感電流逐漸增加。
時間t=12.5us時，IGBT1，IGBT3關(guān)斷，此時電感電流大小和方向都不變，通過D2D4繼續(xù)流動。按“回饋給電源”的說法，電流應(yīng)當反向流向電源——即向電源V1充電，然而Pspice的電壓源沒有可以充電的功能，電流只是通過電源反向通過而沒有充電；或者是通過電容器向C1充電，從顯示的結(jié)果看，電容的電流為零。很顯然，Pspice并沒有考慮這個“能量回饋”，也就是說，電感的儲能消失了，這相當于電感是通過電源V1進行自身續(xù)流然后就沒有了。
IGBT1，IGBT3導通時是電源供給的能量，而IGBT1，IGBT3關(guān)斷時電流仍然在流動，這仍然流動的電流用能量守恒定律是解釋不了的。有電流流過，就會有磁場產(chǎn)生，如果是變化的電流，就會有電磁感應(yīng)。在電源不供電時（此時電源V1只是提供了電流流通的通道），電感中繼續(xù)流動的電流仍然會產(chǎn)生磁場并通過感應(yīng)將能量進行傳遞。這進一步說明，能量守恒定律在電磁學范疇是不成立的。
電壓曲線
電容電流
Z1電流
Z2電流
未完待續(xù)。
文中圖片未能粘貼上，如欲看圖，請下載題頭的word文件。
