開關(guān)變壓器講解之直流脈沖對鐵芯的磁化

顯然，局部磁滯回線固定于什么位置，對某種材料來說只取決于B值的大小。如果B足夠大，則局部磁滯回線的最低點位于最大局部磁滯回線的剩余磁通密度點Br點處。此時Br對應(yīng)每個輸入直流脈沖的起點，Bm對應(yīng)每個直流脈沖的終點。

磁通密度達到最大值Bm后不再繼續(xù)增加是可以理解的，因為，磁通密度和磁場強度既可以是勢能也可以是位能，兩者可以互相轉(zhuǎn)換，它們與電容充放電的過程是很相似的。例如：當(dāng)電源電壓對電容充電時，電容兩端的電壓會上升;當(dāng)電源斷開的時候，電容就會對負載放電，其兩端電壓就會下降;當(dāng)電容充電的電荷與放電的電荷完全相等的時候，電容兩端電壓紋波就會穩(wěn)定在某個數(shù)值之上。

用H表示磁場強度增量，它在固定局部磁滯回線上磁通密度增量B相對應(yīng)，即它們之間可用下面關(guān)系式表示：

(2-10)式稱為磁場強度增量H與磁通密度增量B的脈沖靜態(tài)特性關(guān)系。在直流狀態(tài)條件下，(2-10)式不成立。

磁場強度增量H和磁通密度增量B的對應(yīng)關(guān)系還可以用下式表示：

本上都是固定的，并且是單極性脈沖，其磁滯回線的面積相對來說很小，因此，鐵芯的脈沖導(dǎo)磁率幾乎可以看成是一個常數(shù);而開關(guān)變壓器輸入脈沖電壓的幅度以及寬度都不是固定的，其磁滯回線的面積相對來說變化比較大，鐵芯導(dǎo)磁率的變化范圍也很大，特別是雙激式開關(guān)變壓器，因此，只能用平均導(dǎo)磁率的概念來描述。

勵磁電流或磁場強度對變壓器鐵芯進行磁化時也具有類似電容器充、放電的特點：當(dāng)變壓器初級線圈中的勵磁電流產(chǎn)生的磁場強度對變壓器鐵芯進行磁化時，磁通密度就會增加，相當(dāng)于對電容器充電;當(dāng)變壓器初級線圈中的勵磁電流為零時，變壓器初、次級線圈會產(chǎn)生反電動勢，其感應(yīng)產(chǎn)生的電流就會產(chǎn)生反向磁場對變壓器鐵芯進行退磁，使磁通密度下降，與充電電容器對負載放電的情況很類似。

當(dāng)變壓器鐵芯被磁化時產(chǎn)生的磁通密度增量與變壓器鐵芯被退磁時產(chǎn)生的磁通密度增量(負值)完全相等的時候，變壓器鐵芯中的最大磁通密度Bm和剩余磁通密度Br就會分別穩(wěn)定在某個數(shù)值之上。

此時，我們可稱，變壓器鐵芯磁化過程已經(jīng)進入了基本穩(wěn)定狀態(tài)，即：每輸入一個直流脈沖電壓，變壓器鐵芯中的磁通密度都會產(chǎn)生一個磁通密度增量ΔB，ΔB=Bm-Br，當(dāng)直流脈沖結(jié)束以后，磁通密度又從最大值Bm回到剩余磁通密度Br的位置。這樣，我們把磁化曲線所對應(yīng)的Br值稱為剩磁(或剩余磁通密度)，而磁化曲線所對應(yīng)的Bm值稱為磁通密度的最大值。

不過，變壓器鐵芯磁化曲線中最大磁通密度Bm以及剩余磁通密度Br的值不是一成不變的，它們會隨著輸入脈沖電壓的幅度以及脈沖寬度的改變而改變;只有在輸入脈沖電壓的幅度以及脈沖寬度基本保持不變的情況下，變壓器鐵芯磁化曲線中的最大磁通密度Bm以及剩余磁通密度Br的值才會基本保持不變。