開關變壓器講解之交流脈沖對鐵芯的磁化
從圖2-3-c)中還可以看出,在直流脈沖電壓剛輸入的時候,磁場強度變化的幅度開始是比較小的,隨著直流脈沖輸入的個數不斷增加,其變化的幅度也在不斷增加,但磁通密度增量ΔB卻基本沒有改變;直到磁通密度達到最大值Bm之后,磁場強度變化的幅度才基本趨于穩定;這說明勵磁電流的變化幅度開始的時候也是比較小的,隨后勵磁電流變化的幅度也會隨著磁場強度變化的幅度增加而增加。
當變壓器鐵芯初次被直流脈沖電壓產生的磁場磁化的時候,磁場強度和勵磁電流的變化幅度都要經過一個過渡過程,然后才基本趨于穩定,并且磁場強度和勵磁電流變化的幅度是由小到大;這個原因,主要是因為變壓器鐵芯開始的時候導磁率比較大,而后,導磁率逐步變小的緣故。圖2-4是變壓器鐵芯導磁率和磁通密度對應磁場強度變化的曲線圖。
在圖2-4中,曲線B為磁通密度對應磁場強度變化的關系曲線,曲線 為導磁率對應磁場強度變化的關系曲線。由于我們這里把磁場強度作為自變量,而磁通密度和鐵芯導磁率都作為因變量,因此,我們同樣可以把曲線B和曲線 統稱為變壓器鐵芯的磁化曲線。
由于圖2-4所示的磁化曲線,只有在開關變壓器鐵芯從來沒有被任何磁場磁化過,僅當在第一次被磁場極化時才會出現;當開關變壓器工作正常之后,這種初始狀態就會被破壞和不復存在;因此,我們把圖2-4所示的磁化曲線稱為初始磁化曲線。雖然我們在實際應用中,很少碰到如圖2-4所示的磁通密度對應磁場強度變化的初始磁化曲線,但在實際應用中,人們還是習慣于用它來對變壓器鐵芯進行磁化過程分析或對變壓器的參數進行計算,因此,初始磁化曲線也有人把它稱為基本磁化曲線。
從圖2-4中可以看出,變壓器鐵芯導磁率最大的地方,既不是磁化曲線的起始端,也不是磁化曲線的末端,而是在磁化曲線中間偏左的位置。當磁場強度H繼續增大時,磁通密度B將會出現飽和;此時,不但磁通密度增量ΔB會下降到0,導磁率 的值也會下降到接近0。在設計單激式開關變壓器的時候,都有意在變壓器鐵芯中預留出一定的氣隙。
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