開關(guān)變壓器講解之交流脈沖對鐵芯的磁化

當(dāng)輸入交流脈沖電壓由正半周轉(zhuǎn)換成負(fù)半周的時候，勵磁電流的方向也要改變，使變壓器鐵芯繼續(xù)進(jìn)行退磁，磁通密度由b點沿著b-c磁化曲線繼續(xù)退磁到c點，此時，磁通密度雖然為零，但對應(yīng)的磁場強度并不為零，而是一個負(fù)值;當(dāng)勵磁電流按相反的方向繼續(xù)增加時，磁通密度也相應(yīng)地按相反的方向沿著c-d磁化曲線繼續(xù)增加，此時，變壓器鐵芯由退磁轉(zhuǎn)變?yōu)楸环聪虺浯?當(dāng)磁通密度沿著磁化曲線c-d增加到達(dá)d點時，對應(yīng)的磁場強度達(dá)到負(fù)的最大值-Hm，磁通密度也同時達(dá)到負(fù)的最大值-Bm 。

第一個交流脈沖的負(fù)半周電壓結(jié)束后，輸入電壓將由負(fù)的最大值突然降到0 ，但流過變壓器初級線圈中的勵磁電流不能馬上下降到零，因此，磁場強度H也不會馬上下降到零;同理，變壓器的初、次級線圈會同時產(chǎn)生反電動勢，感應(yīng)電流會在變壓器鐵芯中產(chǎn)生反向磁場，使變壓器鐵芯退磁，磁場強度H由負(fù)的最大值-Hm逐步退到0;由于變壓器鐵芯具有磁矯頑力，因此，磁通密度的下降并不是按充磁時的磁化曲線c-d原路返回到c，而是按另一條新的磁化曲線d-e返回到e點，即：負(fù)的剩余磁通密度-Br。

第一個交流脈沖結(jié)束后，第二個交流脈沖對變壓器鐵芯的磁化并沒有重復(fù)第一個交流脈沖的磁化過程。當(dāng)?shù)诙€交流脈沖的正半周電壓到來時，磁通密度卻是從磁化曲線的e點-Br位置開始的，其對應(yīng)的磁場強度為0，然后磁通密度沿著磁化曲線e-f上升，經(jīng)過0后再沿著磁化曲線f-a升到最大值Bm，對應(yīng)的磁場強度為最大值Hm。

其余類推，每輸入一個正、負(fù)脈沖，磁通密度都會沿著磁化曲線e-f-a上升到最大值Bm，然后又沿著磁化曲線a-b-c-d下降到負(fù)的最大值-Bm 。

下面我們繼續(xù)對變壓器鐵芯的初始磁化曲線過程進(jìn)行詳細(xì)分析。

圖2-3是多個直流脈沖電壓連續(xù)加到變壓器初級線圈a、b兩端時，輸入脈沖電壓與變壓器鐵芯中磁通密度B或磁通對應(yīng)變化的曲線圖。圖2-3-a)為輸入電壓各個直流脈沖之間的相位圖，圖2-3-b)為變壓器鐵芯中磁通密度B或磁通 對應(yīng)各個輸入直流脈沖電壓變化的曲線圖。圖2-3-c)為變壓器鐵芯中磁場強度H對應(yīng)磁通密度B或磁通

和各個直流脈沖電壓之間變化的曲線圖。

從圖2-3-a)和圖2-3-b)可以看出，每輸入一個直流脈沖電壓，變壓器鐵芯中的磁通密度B或磁通

就要線性增長和下降一次(對于純電阻負(fù)載，磁通密度下降不是線性的)。在開始輸入直流脈沖電壓的時候，磁通密度B或磁通增長的幅度大于下降的幅度。

這是因為，剛開始工作的時候，磁場強度對變壓器鐵芯進(jìn)行磁化時還沒有使磁通密度或磁矯頑力達(dá)到接近飽和的程度;要經(jīng)過若干個過程以后，磁通密度B或磁通增長的幅度與下降的幅度才會一樣大，這說明變壓器鐵芯中的磁矯頑力已經(jīng)基本達(dá)到飽和。這個過程與儲能濾波電容剛開始充電時的過程是很相似的。