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变压器为什么不能工作在饱和状态?

信息来源:bianyaqi.biz   时间: 2020-03-05  浏览次数:39

电磁感应的变压器的主要材料的铁芯是导磁物质,但单位截面上能通过的磁通量是有限的,当磁通密度增加到一定值,通过铁芯的磁通量不会再增加或增加变的十分缓慢,这时我们说铁芯饱和了,变相的说这变压器饱和了。变压器饱和往往是过高的励磁电压造成的。

●这里谈一谈,变压器有载运行电流变换关系。→变压器的一次侧绕组接在额定电压为U1n的交流电源上,二次侧绕组与负载相连接,称为变压器的有载运行。变压器在有载运行时,在二次侧绕组感应电动势e2的作用下,有电流 i2通过负载, i2在二次绕组中同样将产生磁动势i2n2也在铁芯中产生磁通,并且也将有少部分漏磁通φs2,如下图所示。

变压器为什么不能工作在饱和状态?

●变压器有载时在铁芯上虽同时有一次侧绕组线圈、二次侧绕组线圈两个磁通势 i1 N1和 i2N2 的作用。但根据一次侧线圈绕组的电动势平衡关系: U1≈E1=4.44fN1φm 可以看出,在外加电压U1 和电源频率f 不变的情况下,主磁通φm应基本保持不变。换言之,铁心中的主磁通从变压器空载到有载是近似不变的,这就是前述的恒磁通概念。

●有载时二次侧绕组的电流 i2 系主磁通所产生的感应电流,根据楞次定律可知 ,i2 所产生的磁通具有去磁的作用,因此,随着 i2 的出现,一次侧绕组线圈电流势必从 i0增加到 i1即 i1=i0+ i1,其中 i1产生的磁通 势用来抵消 i2 产生的磁通势的去磁作用,从而保持铁心中主磁通 φm 的基本不变。由此可知,变压器有载时的主磁通是由一次侧、二次侧绕组合成磁动势 ( i1N1+ i2N2)所产生,该磁通势必等于空载时产生主磁通的一次侧绕组磁通势 i1N1,即 i1N1+i2N2= i0N1,用矢量表示 则为: I1N1+I2N2= I0N1。见下图所示。

变压器为什么不能工作在饱和状态?

●通过上述分析,变压器的一次侧电流是由二次侧绕组电流所决定,当二次侧断开时, i2=0,此时 I1= i0,二次侧绕组接入负载以后,二次侧绕组电流值取决于负载,当二次侧绕组电流 i2增加时, i2也势必随着增加,其值越接近变压器在满载运行时的电流。

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