變壓器的工作狀態(tài)介紹

　　河南變壓器一般都是工作于開關(guān)狀態(tài);當(dāng)輸入電壓為直流脈沖電壓時(shí)，稱為單極性脈沖輸入，如單激式變壓器開關(guān)電源;當(dāng)輸入電壓為交流脈沖電壓時(shí)，稱為雙極性脈沖輸入，如雙激式變壓器開關(guān)電源;因此，開關(guān)變壓器也可以稱為脈沖變壓器，因?yàn)槠漭斎腚妷菏且恍蛄忻}沖;不過要真正較量起來的時(shí)候，開關(guān)變壓器與脈沖變壓器在工作原理上還是有區(qū)別的，因?yàn)殚_關(guān)變壓器還分正、反激輸出，這一點(diǎn)后面還將詳細(xì)說明。設(shè)開關(guān)變壓器鐵芯的截面為S，當(dāng)幅度為U、寬度為τ的矩形脈沖電壓施加到開關(guān)變壓器的初級(jí)線圈上時(shí)，在開關(guān)變壓器的初級(jí)線圈中就有勵(lì)磁電流流過;同時(shí)，在開關(guān)變壓器的鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生磁場，變壓器的鐵芯就會(huì)被磁化，在磁場強(qiáng)度為H的磁場作用下又會(huì)產(chǎn)生磁通密度為B的磁力線通量，簡稱磁通，用“”表示;磁通密度B或磁通受磁場強(qiáng)度H的作用而發(fā)生變化的過程，稱為磁化過程。所謂的勵(lì)磁電流，就是讓變壓器鐵芯充磁和消磁的電流。

　　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定理，河南變壓器的電感線圈中的磁場或磁通密度發(fā)生變化時(shí)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢;線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢為：式中，N為開關(guān)變壓器的初級(jí)線圈的匝數(shù);為變壓器鐵芯的磁通量;B為變壓器鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁通密度平均值。

　　這里引進(jìn)磁通密度平均值的概念，是因?yàn)樽儔浩麒F芯中的磁通并不是均勻分布，磁通密度與鐵芯或鐵芯截面上的磁通實(shí)際分布有關(guān)。因此，在分析諸如變壓器的某些宏觀特性的時(shí)候，有時(shí)需要使用平均值的概念，以便處理問題簡單。

　　假定磁通密度的初始值為B(0)=Bo(取t=0)，當(dāng)t>0時(shí)，磁通密度以線性規(guī)律增長，磁通密度以線性規(guī)律增長，即：

　　當(dāng)t=τ時(shí)，即時(shí)間達(dá)到脈沖的后沿時(shí)，磁通密度達(dá)到較大值Bm=B(τ)。磁通密度增量(磁通密度初始值和較終值之差)?B=B(τ)-B(0)=Bm-Bo。當(dāng)輸入電壓是一序列單極性矩形脈沖時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在變壓器鐵芯中將產(chǎn)生一個(gè)磁通密度增量與之對應(yīng)，即：

　　如果能忽略渦流影響，則磁場強(qiáng)度H的平均值取決于導(dǎo)磁體材料的性質(zhì)。變壓器初級(jí)線圈內(nèi)的磁化電流的增長與H成正比。在特性曲線的直線段內(nèi)磁場強(qiáng)度H、磁化電流和磁通密度B都以線性變化。

　　脈沖電壓作用結(jié)束后(t>τ)，變壓器中的磁化電流將按變壓器的輸出電路特性，即電路參數(shù)確定的規(guī)律下降，河南變壓器鐵芯內(nèi)的磁場強(qiáng)度和磁通密度也相減弱，此時(shí)變壓器線圈內(nèi)產(chǎn)生反極性電壓，即反電動(dòng)勢。

　　河南變壓器廠家上面分析雖然都是以單極性脈沖輸入為例，但對雙極性脈沖輸入同樣有效;在方法上，只須把雙極性脈沖輸入看成是兩個(gè)單極性脈沖分別輸入即可。