開關變壓器講解之交流脈沖對鐵芯的磁化

當輸入交流脈沖電壓由正半周轉換成負半周的時候，勵磁電流的方向也要改變，使變壓器鐵芯繼續進行退磁，磁通密度由b點沿著b-c磁化曲線繼續退磁到c點，此時，磁通密度雖然為零，但對應的磁場強度并不為零，而是一個負值;當勵磁電流按相反的方向繼續增加時，磁通密度也相應地按相反的方向沿著c-d磁化曲線繼續增加，此時，變壓器鐵芯由退磁轉變為被反向充磁;當磁通密度沿著磁化曲線c-d增加到達d點時，對應的磁場強度達到負的最大值-Hm，磁通密度也同時達到負的最大值-Bm 。

第一個交流脈沖的負半周電壓結束后，輸入電壓將由負的最大值突然降到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、次級線圈會同時產生反電動勢，感應電流會在變壓器鐵芯中產生反向磁場，使變壓器鐵芯退磁，磁場強度H由負的最大值-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：負的剩余磁通密度-Br。

第一個交流脈沖結束后，第二個交流脈沖對變壓器鐵芯的磁化并沒有重復第一個交流脈沖的磁化過程。當第二個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，其對應的磁場強度為0，然后磁通密度沿著磁化曲線e-f上升，經過0后再沿著磁化曲線f-a升到最大值Bm，對應的磁場強度為最大值Hm。

其余類推，每輸入一個正、負脈沖，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下降到負的最大值-Bm 。

下面我們繼續對變壓器鐵芯的初始磁化曲線過程進行詳細分析。

圖2-3是多個直流脈沖電壓連續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行磁化時還沒有使磁通密度或磁矯頑力達到接近飽和的程度;要經過若干個過程以后，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基本達到飽和。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。