开关变压器第五讲 交流脉冲对铁芯的磁化

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开关变压器基本工作原理

开关变压器基本工作原理

“”单位制中真空导磁率,在空导磁率。

因此,只需要在一般可写成或但这里的或般称为相对导磁率,是一个不带单位的系数,而则要带单位。

出线圈匝数的计算通式。

过,励磁电流会在变压器铁芯中产生磁通因此,根据电磁感应定律,变压器铁芯中磁通ΔΔ = S×ΔB器初级线圈匝数的计算方法,即:两种方法同时考虑,根据偏重取折中。

是一个没有单位的系数,真空导磁率、圆截面直导线的电感倍,是磁比即可求出相对导磁率的大小。

时,“ ”受磁场强度为流过变压器初级线圈的励磁电流,(磁场强度增量∆H和磁通密度增量∆B的对应关系还可以用下式表示:本上都是固定的,并且是单极性脉冲,其磁滞回线的面积相对来说很小,因此,铁芯的脉冲导磁率几的概念来描述。

或磁通增长的幅度与下降的幅度就基本一样大。

或磁通下面我们继续对变压器铁芯的初始磁化曲线过程进行详细分析。

或磁通对应变化的曲线图。

图或磁通和各个直流脉冲电压之间变化的曲线图。

或磁通就或磁通增长的幅度大于下降的幅度。

或磁通增长的幅度与下降的幅度才会一样大,这说概念。

脉冲变压器的脉冲导磁率由下式表示:)式中,称为脉冲静态磁化系数,或脉冲变压器的脉冲导磁率;为脉冲变压器铁芯中的磁通密度增量;为开关变压器的平均导磁率;为开关变压器铁芯中的平均磁场强度增量。

因此,变压器的脉冲导磁率几乎可以看成是一个常数。

的概念来描述。

平均导磁率的线积分,等于穿过该环路所有电流强度代度)的代数和恒等于磁压降(为磁场强度,为磁路中磁场强度为的平均长度)的代数和。

亦可解释为:磁场强度的平均值与任何闭合回路平均长度的乘积,等于穿过该环路所有电流强度的代数)式中,为变压器铁芯中的磁场强度增量,为变压器初级线圈的匝数,)式中的就是励磁电流的最大值定理中输入电压与磁通和磁通变化率,以及磁通与磁通密度等关系,即可求得:式中,为开关变压器的平均导磁率;为脉冲变压器的脉冲导磁率,或脉冲静态磁化系数;为在某测试脉冲电压幅度和宽度的条件下,开关变压器铁芯中的磁通密度增量;为在某测试脉冲电压为开关变压器初级线圈的匝数;为开关变压器为流过开关变压器初级线圈励磁电流的最大值;前面我们比较详细地介绍了平均导磁率和脉冲导磁率的概念,以后我们还会碰到初始导磁率、大导磁率、(铁磁材料导磁率与真空导磁率之比,和有效导磁率等概念,初始导磁率和最大导磁率以及相对导磁率一般比较容易理解,下面重点介绍一下有效导磁率的概念。

5-磁性器件-PPT课件

5-磁性器件-PPT课件
交变磁化分量小、损耗小。
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
② 含较大直流分量,为使磁芯不饱和,必须加适当的 气隙。 ③ 此类磁芯希望其最大储能大,要求最大磁感应强度 大。
三 常用磁性材料
* 按磁滞回线宽窄,把磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材 料两大类。 * 如果磁滞回线很宽,即Hc 很高,需要很大的磁场强度才能 将磁材料磁化到饱和,同时需要很大的反向磁场强度才能将材料 中磁感应强度下降到零,我们称这类材料为硬磁材料。 * 如铝镍钴,钐钴,钕铁硼合金等永久磁铁,常用于电机激 磁和仪表产生恒定磁场。这类材料磁化曲线宽,矫顽磁力高。
(3)材料性能
① 电阻率(ρ ) 锰锌铁氧体0.1~20Ωm、镍锌铁氧 体为104~106Ωm。 电阻率还与温度和测量频率有关。 ② 磁化曲线 右图是某型号铁氧体的低频磁滞回线
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
由于在铁氧体中存在粘结剂,与磁粉芯类似的原因,饱和过 程是缓慢的。 磁化曲线与温度的关系,在100℃时,饱和磁感应强度由常 温(25℃)的0.42T 下降到0.34T。因此,在选择磁芯时应考虑 这一因素。 ③ 损耗 磁芯损耗和工作频率与磁感应强度变化范围有关,可参 考赵修科《开关电源中磁性元器件》。
② 磁性比较弱(饱和磁感应强度大约为1T以下);
电力电子技术研究室
第三章 开关电源中磁性器件设计
③ 价格较贵,但磁导率比较高,可以代替硅钢片或 者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁芯; ④ 例如漏电开关、互感器。 * 钴基非晶合金: ① 由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的 性能还添加其它元素; ② 由于含钴,价格很贵,磁性较弱(饱和磁感应强 度一般在1T以下),但磁导率极高; ③ 一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感 等,替代坡莫合金和铁氧体。 * 铁基纳米晶合金(超微晶合金): ① 它们由铁、硅、硼和少量的铜、钼、铌等组成, 其中铜和铌是获得纳米晶结构必不可少的元素;

开关变压器工作原理

开关变压器工作原理

开关变压器工作原理对于开关变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不同的。

普通变压器输入的交流电压或电流的正、负半周波形都是对称的,并且输入电压和电流波形一般都是连续的,在一个周期之内,输入电压和电流的平均值等于0,这是普通变压器工作原理的基本特点;而开关变压器一般都是工作于开关状态,其输入电压或电流一般都不是连续的,而是断续的,输入电压或电流在个周期之内的平均值大多数都不等于0,因此,开关变压器也称为脉冲变压器,这是开关变压器与普通变压器在工作原理方面的区别。

除此之外,开关变压器对于输入电压来说,有单激式和双激式之分:对于输出电压来说,又有正激式和反激式之分。

单激式和双激式开关电源,或正激式和反激式开关电源,它们使用的开关变压器,在工作原理方面也有很大的不同。

当开关变压器的输入电压为直流脉冲电压时,称为单极性脉冲输入,这种单极性脉冲输入的开关电源称为单激式变压器开关电源:当开关变压器的输入电压为正、负交替的脉冲电压时,称为双极性脉冲输入,这种双极性脉冲输入的开关电源称为双激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出,这种开关电源称为正激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。

设开关变压器铁芯的截面为S,当幅度为U、宽度为τ的矩形脉冲电压施加到开关变压器的初级线圈上时,在开关变压器的初级线圈中就有励磁电流流过:同时,在开关变压器的铁芯中就会产生磁场,变压器的铁芯就会被磁化,在磁场强度为H的磁场作用下又会产生磁感应强度为B的磁力线通量,简称磁通,用“”表示:磁感应强度B或磁通φ受磁场强度H的作用而发生变化的过程,称为磁化过程。

所谓的励磁电流,就是让变压器铁芯充磁和消磁的电流。

根据法拉第电磁感应定理,电感线圈中的磁场或磁感应强度发生变化时,将在线圈中产生感应电动势:线圈中感应电动势为:U=NdΦ/dt=NSdB/dt(1)式中,N为开关变压器的初级线圈的匝数:Φ=SB为变压器铁芯的磁通量;B 为变压器铁芯的磁感应强度或磁感应强度平均值。

变压器铁芯的磁化(二)

变压器铁芯的磁化(二)

变压器铁芯的磁化(二)
磁场强度H下降到零,但变压器铁芯中的磁通密度不能跟随磁场强度下降到零,而只能下降到某个磁通密度剩余值,这种现象称为变压器铁芯具有磁矫顽力,简称矫顽力,用Hc表示。

变压器铁芯具有磁矫顽力,这是铁磁材料或磁性材料最基本的性质。

同理,当第二个直流脉冲加到变压器初级线圈a、b两端时,变压器铁芯中的磁通密度B将按图2-2中新的磁化曲线2-3上升,磁通密度被磁场强度磁化到第二个最大值Bm2,使磁通密度产生一个增量ΔB,ΔB = Bm2-Br1 。

 第二个直流脉冲结束以后,流过变压器初级线圈中的励磁电流下降到零,变压器初、次级线圈产生的反电动势,又会使磁通密度按另一条新的退磁化曲线3-4返回到第二个剩余磁通密度Br2处;当然,Br2同样也只是变压器铁芯被退磁时磁通密度变化过程中的又一个临时剩余值。

 其余依次类推,第3、4个直流脉冲电压同样也会让磁通密度增加一个增量ΔB,即:
 ΔB = Bm3-Br2 = Bm4-Br3 = Bm1-0 (2-9)
 (2-9)式中,ΔB为磁通密度增量;只要作用于开关变压器线圈上的脉冲电压的幅度U和脉冲宽度τ不变,则变压器铁芯片的磁化过程就会在磁通密度增量为常数(∆B = 常数)的条件下进行。

 但在直流脉冲的幅度和宽度不变的情况下,磁通密度的增量ΔB不改变,并不意味着磁场强度的增量可以保证不变,这是磁强度度与磁场强度之间的一个重要区别。

 经过n个直流脉冲电压之后,变压器铁芯中的最大磁通密度Bm和剩余磁通密度Br才能基本稳定在某个数值之上,即:脉冲序列的作用达到稳定状态。

12脉冲变压器原理

12脉冲变压器原理

12脉冲变压器原理
脉冲变压器是一种用于变换电压的电子器件,其原理是利用磁
性元件和开关电路来实现电压的变换。

脉冲变压器通常由磁性材料
的磁芯、输入线圈、输出线圈和开关电路组成。

首先,让我们来看一下脉冲变压器的工作原理。

当输入电压施
加到输入线圈上时,通过开关电路对输入电压进行调制,产生一系
列的脉冲信号。

这些脉冲信号被传送到磁性芯片上,从而在输出线
圈中诱导出相应的电压。

脉冲变压器的工作原理可以从磁性元件和开关电路两个方面来
解释。

首先,磁性元件的原理是利用磁芯的磁导率和线圈的匝数比
来实现电压的变换。

当脉冲信号通过输入线圈时,它产生的磁场会
在磁芯中产生磁通,从而诱导出输出线圈中的电压。

其次,开关电
路的原理是通过控制开关管的导通和截止来实现对输入电压的调制,从而产生需要的脉冲信号。

此外,脉冲变压器还可以通过变换输入脉冲的频率和占空比来
实现对输出电压的调节。

通过控制开关电路的工作方式,可以实现
不同的输出电压和电流。

这种灵活的调节方式使得脉冲变压器在各
种电子设备中得到了广泛的应用。

总的来说,脉冲变压器利用磁性元件和开关电路来实现电压的变换,其工作原理涉及磁场的诱导和脉冲信号的调制,通过控制开关电路的工作方式可以实现对输出电压的调节。

这种原理使得脉冲变压器成为了电子领域中一种非常重要的电压变换器件。

开关变压器讲解之交流脉冲对铁芯的磁化

开关变压器讲解之交流脉冲对铁芯的磁化

开关变压器讲解之交流脉冲对铁芯的磁化
相对于直流脉冲而言,交流脉冲对铁芯的磁化不用担心磁饱和的问题,它的磁通在一个周期内组成一个闭合的曲线。

随着输入电压周而复始的循环变化。

直流脉冲对铁芯磁化的时候,磁场强度和励磁电流的变化幅度都要经过一个过渡过程,然后才基本趋于稳定;交流脉冲磁化铁芯的过程达到稳定需要的时间非常短;从输入第一个脉冲开始,磁通密度B或磁通增长的幅度与下降的幅度就
基本一样大。

双激式变压器与单激式变压器的区别主要是两者输入电压的参数不一样。

单激式变压器输入的电压是单极性直流脉冲,而双激式变压器输入的电压是双极性交流脉冲。

为了简单起见,我们把双激式变压器开关电源等效成如图2-5所示电路。

图2-5与图2-1所示电路的不同之处在于,图2-1输入电压是直流脉冲方波,而图2-5输入电压是交流脉冲电压方波。

因此,图2-5所示电路与一般的变压器电路在工作原理上没有根本的区别。

在图2-5中,当一系列序号为1、2、3、的交流脉冲电压方波分别加到变压器初级线圈a、b两端时,在开关变压器的初级线圈中就会分别有两个正、反
方向的励磁电流流过,同时,在开关变压器的铁芯中就会分别产生正、反两个方向的磁场,在磁场强度为H的磁化作用下又会产生与磁场强度H对应的磁
通密度B或磁通。

图2-6是双激式开关变压器铁芯磁通密度B与磁场强度H之间的关系图,或称变压器铁芯磁化曲线图或磁滞回线图。

之所以把图2-6磁滞回线图,是因为磁通密度B比磁场强度H滞后一个相位或者一段时间。

变压器铁芯磁路的计算

变压器铁芯磁路的计算

1、课程设计的目的与作用1.1、设计目的1、学习电机的工作原理及电机设计的相关方法,利用电机设计仿真软件AnsoftRMxprt2、参数设计法和利用MATLAB软件编程的传统设计方法完成典型电机产品设计;3、完成电机主要尺寸的选择和确定、基本性能设计、磁路计算、参数设计、起动计算等;4、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

5、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

6、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

7、提高学生课程设计报告撰写水平。

1.2、设计作用课程设计是培养和锻炼在校学生综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行工程实训的重要教学环节,它具有动手、动脑,理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。

《电机学》是电气工程及自动化专业的一门专业基础课,具有应用性、实践性较强的特点,忽视了实践环节,学生不能很好的理解所学内容。

通过设计,使学生系统、深入了解各种电机的工作原理和抽象出来的数学模型,对这门课程的认识和理解提高到一个新的水平。

通过设计实践,培养学生查阅专业资料、工具书或参考书,掌握现代设计手段和软件工具,并能以仿真程序及仿真结果表达其设计思想的能力。

通过设计,不但要培养和提高学生学习和应用专业知识的能力,而且要在实践过程中锻炼培养正确的设计思想,培养良好的设计习惯,牢固树立事实求是和严肃认真的科学工作态度。

电机学课程设计是电机学课程学习的最后一个环节,通过设计不仅可以使学生更牢固的掌握所学知识,同时也可以为后续课程的学习打下扎实的理论基础。

2、设计任务及所用MATLAB软件、MAXWELL软件环境介绍2.1、MATLAB软件环境作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。

其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。

要知道Matlab的由来就是Matrix + Laboratory = Matlab,所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。

变压铁交流磁化曲线和总比损耗曲线测试方案

变压铁交流磁化曲线和总比损耗曲线测试方案

变压器铁心交流磁化曲线和总比损耗曲线测试方案1.定义(1)交流磁化曲线:试样退磁后,将交流磁化场从零逐步增加时,交流磁场(取有效值)和交磁感应强度峰值所对应的曲线。

交流磁化曲线又称作B—H曲线。

(2)比总损耗:在给定的频率,给定磁感应强度峰值下,单位试样中消耗的有功功率,称总比损耗,用符号Ps表示,单位为W/kg,总比损耗又称单位铁损。

(3)比总损耗曲线:试样退磁后,将交流磁化场从零逐步增加时,交流磁感应强度峰值和比总损耗所对应的曲线称为比总损耗曲线,或称为单位铁损曲线。

2.试样R型低碳钢丝渗硅铁心:φ12cm,有效铁心截面积Sc=80cm2,铁心平均磁路长度Lc=125cm,铁心质量Gc=64kg。

3.线圈参数电焊机铁心的磁感应强度Bm的测试范围从0.6到1.7T已完全能满足索要求。

为此,可根据此范围来却定线圈匝数。

为了测试方便,一般取初级和次级匝数相等,即N1=N2=N0次级测试的最高电压可取75V,150V。

或300V,以便与电压表的量程范围相对应。

若取150V,其匝数N为:U2×104150×104 式1 N=——————=————————=50匝4.44×fBmSc 4.44×50×1.7×804.用功率表测量铁心损耗电路5.对测试设备的要求a)电源要求低内阻(最好1Ω),容量大于500VA。

测量期间电压频率变化不应超过0.2%。

在负载情况下,次级电压应保持正弦。

(2)平均值电压表,精度不低于0.5级,输入电阻应大于1000Ω/V。

如L2—V/3型。

(3)有效值电压表,精度不低于1级,最好是0.5级以上。

使用静电电压表最好。

如Q5—V型静电电压表。

(4)频率表,精度不低于0.2级。

如D3Hz—1型。

(5)功率表,应为低功率因素(cosφ=0.1—0.2)精度不低于0.5级其支路电阻不大于200Ω/V,在此支路中其电阻应大于电抗5000倍。

电工与电子技术第五章-磁路与铁芯线圈电路

电工与电子技术第五章-磁路与铁芯线圈电路
B
要使剩磁消失,通常需进 行反向磁化。将 B=0时的 H 值称为 矫顽磁力 Hc, (见图中3和6所对应的 点。)
1
2 3 O 4 6
H 5
磁性物质的分类
根据滞回曲线和磁化曲线的不同,大致分成三类: (1)软磁材料 其矫顽磁力较 小,磁滞回线 较窄。(铁心)
B
(2)永磁材料 其矫顽磁力较 大,磁滞回线 较宽。(磁铁)
磁感应强度 B 的大小及方向:
电流强度为 I 长度为 l 的电流元,在磁场中将受 到磁力的作用。实验发现,力的大小不仅与电流 元 I· l 的大小有关,还与其方向有关。 当 l 的方向与 B 的方向垂直时电流元受力为最大 F = F max ,此时规定,磁场的大小
Fmax B 的单位为特斯拉(T) B I l 磁场的方向,由 I l 、B 和 F 三个矢量成右旋系的
一、电磁关系
铁心如图所示, 磁动势 F = iN 产生 的磁通绝大多数通过铁 心而闭合,这部分磁通 称为工作磁通Φ。 u
i e eσ
N
Φ
Φσ
此外还有一少部分通过空气等非磁性材料而 闭合,这部分磁通称为漏磁通,用Φσ 表示。 这两个磁通在线圈中产生感应电动势e和eσ 。 e为主磁电动势,eσ 为漏磁电动势。
d di e N L dt dt
二、线圈两端的电压与电流之间的函数关系
据KVL有:
u iR e e
N i u
Φ Φσ
di iR e (L ) dt di iR L (e) dt
e eσ
u R u u 当 u U m sin t伏 为正弦量时,
H B/
工程上常根据安培环路定律来确定磁场与电流 的关系

变压器铁芯材料

变压器铁芯材料

变压器铁芯材料变压器是一种电气设备,用于改变交流电压的设备。

它通过电磁感应原理,将输入的电压变换成需要的输出电压,从而实现电能的传输和分配。

而变压器的核心部分就是铁芯材料,它对变压器的性能和效率有着重要的影响。

本文将围绕变压器铁芯材料展开讨论。

首先,我们来介绍一下变压器铁芯材料的种类。

目前常用的变压器铁芯材料主要有硅钢片和铁氧体两种。

硅钢片是一种具有较高磁导率和低磁滞回线损耗的材料,它在电力变压器中得到了广泛应用。

而铁氧体则是一种新型的磁性材料,具有高电阻率、低涡流损耗和低磁滞回线损耗的特点,适合用于高频变压器和开关电源等领域。

其次,我们将探讨变压器铁芯材料的选择原则。

在选择变压器铁芯材料时,需要考虑多个因素。

首先是磁导率,铁芯材料的磁导率越高,磁化所需的磁场强度就越小,从而减小了铁芯的损耗。

其次是磁滞回线损耗,铁芯材料的磁滞回线越小,在交变磁场下的能量损耗就越小。

此外,还需要考虑材料的机械强度、温度稳定性、加工性能等因素。

然后,我们将讨论不同铁芯材料对变压器性能的影响。

硅钢片由于其良好的磁导率和低磁滞回线损耗,使得变压器具有较高的效率和较低的温升。

而铁氧体由于其低涡流损耗和低磁滞回线损耗,适合用于高频变压器和开关电源,能够提高系统的工作效率和稳定性。

最后,我们将展望变压器铁芯材料的发展趋势。

随着电力电子技术的不断发展,对变压器铁芯材料的要求也越来越高。

未来,我们可以预见铁氧体材料将会得到更广泛的应用,同时新型的磁性材料也将不断涌现,以满足不同领域对变压器性能的需求。

综上所述,变压器铁芯材料是影响变压器性能和效率的重要因素,不同的铁芯材料具有不同的特点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体的需求和条件选择合适的铁芯材料,以确保变压器的正常运行和高效工作。

希望本文对您有所帮助,谢谢阅读。

电工电子技术(第二版)第五章

电工电子技术(第二版)第五章
电能输送到用电区域后,为了适应用电设备的电压要求,还需通过各级 变电站(所)利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。
那么变压器结构如何?如何实现电压升高或降低?图5-1所示为电力变压 器外形。
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5. 1 磁路及基本物理量
工程中常见的电气设备如变压器、电动机等,不仅包含电路部分,而 且还有磁路部分。
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5. 3 变压器
5. 3. 1 变压器的基本结构
变压器的种类很多,结构形式多种多样,但基本结构及工作原理都相 似,均由铁芯和线圈(或称绕组)组成。铁芯的基本结构形式有心式和 壳式两种,如图5-5所示。铁芯一般是由导磁性能较好的硅钢片叠制而 成,硅钢片的表面涂有绝缘漆,以避免在交流电源作用下铁芯中产生 较大的涡流损耗。与电源相接的线圈,称为一次侧绕组;与负载相接的 线圈称为二次侧绕组。
示意图。
例5 -1有一台电压为220/36 V的降压变压器,二次侧接一盏36 V, 40 W 的灯泡,试求:(1)若变压器的一次侧绕组N1 = 1100匝,二次侧绕组匝数 应是多少?(2)灯泡点亮后,一次侧、二次侧的电流各为多少?
解:(1)由公式(5一3),可以求出二次侧的匝数:
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5. 2 交流铁芯线圈
设电压、电流和磁通及感应电动势的参考方向如图5 -4所示。 由基尔霍夫电压定律有
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5. 2 交流铁芯线圈
大多数情况下,线圈的电阻R很小,漏磁通 较小即 根据法拉第电磁感应定律,有 得
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5. 2 交流铁芯线圈
由于电源电压与产生的磁通同频变化,设 电压的有效值为
作用而消耗的那部分能量。磁滞损耗的能量转换为热能而使磁性材料 发热为了减少磁滞损耗,一般交流铁芯都采用软磁材料。

变压器铁芯磁场强度

变压器铁芯磁场强度

变压器铁芯磁场强度1.引言引言部分是文章的开篇,需要引起读者的兴趣并提供一些背景信息。

以下是关于变压器铁芯磁场强度的概述内容:1.1 概述变压器铁芯是变压器中的一个重要组成部分,其主要作用是引导磁场和减少能量损耗。

铁芯通常由硅钢片叠压而成,具有良好的导磁性能和低磁滞现象,能够有效地集中和引导磁场线,从而提高变压器的工作效率。

变压器的工作原理基于电磁感应,其中磁场强度在变压器中起着至关重要的作用。

磁场强度是描述磁场强弱的物理量,通常用磁感应强度表示,单位为特斯拉(T)或高斯(G)。

磁感应强度表示单位面积上通过的磁感线数目,是磁场强度的一个重要指标。

变压器铁芯的存在对磁场强度具有显著影响。

首先,在变压器工作时,通过铁芯的磁感应线会集中在铁芯中,而不会泄漏到外部环境中。

这种集中效应可以显著增强磁场强度,在变压器中起到提高磁场强度和磁通量的作用。

此外,变压器铁芯的导磁性能也会影响磁场强度。

由于铁芯具有较低的磁滞现象,它可以有效地吸收和释放磁能,减少能量损耗。

这种导磁性能可以保证变压器在工作过程中保持较高的磁场强度,提高能量转换的效率。

总之,变压器铁芯在变压器中起到了关键作用,对磁场强度具有重要影响。

通过合理设计和选择适合的铁芯材料,可以提高变压器的性能,提高磁场强度和能量转换效率。

接下来的文章将进一步讨论磁场强度的定义和计算方法,以及变压器铁芯对磁场强度的影响。

1.2 文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构和目的。

概述部分将介绍变压器铁芯磁场强度的重要性和研究意义。

变压器铁芯是变压器中的重要组成部分,起到了增强磁场强度、传递磁能和减少能量损耗的作用。

因此,了解变压器铁芯磁场强度的情况对于提升变压器效能和减少能量损耗具有重要意义。

文章结构部分将对整篇文章的结构进行详细说明,包括每个部分的内容和顺序。

通过明确的结构,读者可以快速了解整个文章的逻辑和脉络。

目的部分将明确本文的目标和研究问题。

铁芯磁化曲线

铁芯磁化曲线

铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线铁磁物质是一种性能特异、用途广泛的材料。

如航天、通信、自动化仪表及控制等都无不用到铁磁材料(铁、钴、镍、钢以及含铁氧化物均属铁磁物质)。

因此,研究铁磁材料的磁化性质,不论在理论上,还是在实际应用上都有重大的意义。

本实验使用单片机采集数据,测量在交变磁场的作用下,两个不同磁性能的铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线。

1)铁磁材料的磁化及磁导率铁磁物质的磁化过程很复杂,这主要是由于它具有磁滞的特性。

一般都是通过测量磁化场的磁场强度H和磁感应强度B之间的关系来研究其磁性规律的。

图20—1 起始磁化曲线和磁滞回线图20—2 基本磁化曲线当铁磁物质中不存在磁化场时,H和B均为零,即图20— 1中B〜H曲线的坐标原点 0。

随着磁化场H的增加,B也随之增加,但两者之间不是线性关系。

当 H增加到一定值时,B不再增加(或增加十分缓慢),这说明该物质的磁化已达到饱和状态。

Hm和Bm分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中a点)。

如果再使H逐渐退到零,则与此同时B也逐渐减少。

然而H和B对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹 a0返回,而是沿另一曲线ab下降到Br,这说明当H下降为零时,铁磁物质中仍保留一定的磁性,这种现象称为磁滞,Br称为剩磁。

将磁化场反向,再逐渐增加其强度,直到 H=-Hc,磁感应强度消失,这说明要消除剩磁,必须施加反向磁场He。

Hc称为矫顽力。

它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。

图 20 — 1表明,当磁场按 Hnf 0f-Hef -Hmf 0f Hcf Hm次序变化时,B所经历的相应变化为 BmnBrf 0^-Bm— -Br f 0— Bm于是得到一条闭合的B〜H曲线,称为磁滞回线。

所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),它将沿磁滞回线反复被磁化T去磁-反向磁化-反向去磁。

在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗。

可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

电工基础第5章-磁路和交流铁心线圈电路B

电工基础第5章-磁路和交流铁心线圈电路B
1 T = Wb m2
3.磁场强度 H 磁场强度 H是计算磁场时所引用的一个物理量,
也是矢量,H的方向与B的方向相同,即是磁场的方向。 H与B的主要区别是:H代表电流本身所产生的磁
场的强弱,它反映了电流的励磁能力,其大小只与产生 该磁场的电流大小成正比,与介质的性质无关;B代表 电流所产生的以及介质被磁化后所产生的总磁场的强弱, 其大小不仅与电流的大小有关,而且还与介质的性质有 关。
(一)直流铁心线圈电路
在直流铁心线圈电路中,励磁电流是直流,产生的磁 通是恒定的,不是交变的,在线圈和铁心中不会感应出电 动势来。在一定的电压 U 下,线圈中的电流 I 只和线圈 本身的电阻 R 有关;功率损耗也只有 RI2。
U = IR
P = UI = RI2
(二)交流铁心线圈电路
如图所示,当铁心线圈两端加上交流电压 u 时,线圈 中通过交流电流 i 。磁通势Ni 产生的磁通绝大部分通过 铁心而闭合,这部分磁通称为主磁通 。此外还有很少的 一部分磁通主要经过空气或其他非导磁媒质而闭合,这部 分磁通称为漏磁通。
H的单位为:安培/ 米( A/m )
4.磁导率 B与H之比反映了介质的导磁性质,用表示,即
=B/H
称为介质的磁导率。 真空的磁导率 0 =4107 H m (亨利 米)
5.2 铁磁材料和磁路欧姆定律
自然界的物质按磁导率的不同,可分为两大类:磁性 物质和非磁性物质。
非磁性物质或称非铁磁物质,其磁导率 近似等于 真空的磁导率 0 =4107 H m (亨利 米) 。
磁性物质的磁导率 0 ,并且 不是常数,强度H 不成正比关系。B 与 H 的关系一般用实验得到的曲线来表示,称为 B—H曲线或 磁化曲线。
当磁场强度 H由零逐渐上升时,磁感应强度 B 从零增加 的过程如图所示。这条B—H曲线称为初始磁化曲线。

变压器电源电压高于额定电压时,铁芯中的损耗

变压器电源电压高于额定电压时,铁芯中的损耗

1. 变压器电源电压高于额定电压时的影响当变压器的电源电压高于额定电压时,会导致铁芯中的损耗增加。

这是因为变压器的工作原理是通过磁感应原理来将电压进行升降,而铁芯承担着传导磁场的重要作用。

当电压过高时,铁芯中的磁感应强度会增加,导致铁芯的磁滞损耗和涡流损耗增加,从而使得整个变压器的损耗增加。

2. 铁芯中的损耗铁芯中的损耗是指在变压器工作时,由于铁芯的磁感应强度变化而产生的能量损耗。

这种损耗主要分为磁滞损耗和涡流损耗两种。

2.1 磁滞损耗当铁芯处于磁场中时,其磁化曲线不是一条直线,而是一个闭合的曲线,这种现象称为磁滞。

当电压超过额定值时,铁芯中的磁感应强度会超过饱和磁感应强度,导致铁芯磁化曲线的变化,从而产生磁滞损耗。

2.2 涡流损耗当铁芯处于交变磁场中时,会产生涡流。

而当电压超过额定值时,交变磁场的频率和磁感应强度都会增加,导致涡流损耗也随之增加。

3. 影响变压器电源电压高于额定电压时,铁芯中的损耗增加会导致变压器发热加剧,甚至影响设备的正常工作。

在实际应用中,需要根据设备的额定参数来合理选择电源电压,以确保设备的安全和稳定运行。

总结与展望在本篇文章中,我们深入探讨了当变压器电源电压高于额定电压时,铁芯中的损耗会增加的因素和影响。

通过对磁滞损耗和涡流损耗的分析,我们了解到了铁芯中损耗的产生机理和变压器的工作原理。

在今后的工程实践中,我们应该注重设备的参数选择,合理控制电源电压,以确保设备的安全和稳定运行。

从简到繁,由浅入深地探讨了变压器电源电压高于额定电压时,铁芯中的损耗。

通过本文的阐述,相信读者能够更深入地理解这一主题,为实际工程应用提供了有价值的参考。

希望本文能够对相关领域的工程师和科研人员有所帮助。

变压器是一种常见的电力设备,广泛应用于工业生产和生活中。

它能够将高压电能转换为低压电能,或者将低压电能转换为高压电能,从而满足不同电气设备的工作需求。

在变压器的工作过程中,铁芯是一个非常重要的组成部分,它承担着传导磁场和储存磁能的重要作用。

交流铁心线圈电路

交流铁心线圈电路

交流铁心线圈电路
一、电磁关系
二、电压电流关系
三、功率损耗
沟通铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。

1. 铜损在沟通铁心线圈中, 线圈电阻R 上的功率损耗称铜损
2. 铁损在沟通铁心线圈中,处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损,铁损由磁滞和涡流产生。

(1)磁滞损耗由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗
单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞回线的面积和磁场交变的频率f。

磁滞损耗转化为热能,引起铁心发热。

削减磁滞损耗的措施:选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。

变压器和电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低。

(2) 涡流损耗
涡流:交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流,称为涡流。

涡流在垂直于磁通的平面内环流。

涡流损耗: 由涡流所产生的功率损耗。

涡流损耗转化为热能,引起铁心发热.
削减涡流损耗措施:提高铁心的电阻率。

铁心用彼此绝缘的钢片叠成,把涡流限制在较小的截面内。

四、等效电路
用一个不含铁心的沟通电路来等效替代铁心线圈沟通电路。

等效条件:在同样电压作用下,功率、电流及各量之间的相位关系保持不变。

先将实际铁心线圈的线圈电阻R 、漏磁感抗X s 分出,得到用抱负铁心线圈表示的电路;
抱负铁心线圈的等效电路
抱负铁心线圈有能量的损耗和储放,可用具有电阻R 0 和感抗X 0 串联的电路等效。

其中:电阻R 0 是和铁心能量损耗( 铁损) 相应的等效电阻,感抗X 0 是和铁心能量储放相应的等效感抗。

其参数为:。

脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化

脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化

脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化
为了简单起见,我们把单激式变压器开关电源等效成如在一般的电源变压器电路中,当电源变压器两端的输入电压为0 时,表示输入端是短路的,因为电源内阻可以看作为0;而在开关变压器电路中,当开关变压器两端的输入电压为0 时,表示输入端是开路的,因为电源内阻可以看作为无限大。

在在变压器铁芯中,磁通密度B 或磁通Φ受磁场强度H 的作用而发生变化的过程,称为磁化过程;因此,用来描述磁通密度B 与磁场强度H 之间对应变化的关系曲线,人们都把它称为磁化曲线。

顺便指出,在分析变压器铁芯的磁化过程中,经常使用磁通密度和磁感应强度这两个名称,这两个名称在本质上没区别,互相可以通用,不同场合使用不同名称,只是为了使用方便。

如果开关变压器的铁芯在这之前从来没有被任何磁场磁化过,并且开关变压器的伏秒容量足够大,那么,当第一个直流脉冲电压加到变压器初级线圈a、b 两端时,在变压器初级线圈中将有励磁电流流过,并在变压器铁芯中产生磁场。

在磁场强度H 的作用下,变压器铁芯中的磁感应强度B 将会按当序列脉冲电压加到开关变压器初级线圈a、b 两端时,在变压器铁芯中会产生的磁场,这磁场完全是由流过变压器初级线圈的励磁电流产生的,流过变压器初级线圈的励磁电流为:。

变压器和交流电动机磁路PPT课件

变压器和交流电动机磁路PPT课件

F N1i1 N2i2 Hl
对于该图所示电流方向,上式两项 均取正号。对于一般的情况需要仔 细判断各线圈电流的方向,以便正 确选择磁势求和的正负号。
多线圈铁心磁路
第31页/共53页
2)全电流定律一般形式
安培环路定律:沿空间任意条闭合回路,磁场强度H 的线积分等于该闭合回路所包围的电流的代数和。
第5页/共53页
配电变压器
第6页/共53页
实验室小型变压器
第7页/共53页
40MVA 500kV 超高压变压器
第8页/共53页
用电环节——电动机 1)各行业广泛使用电动机
异步电动机
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高速交流异步电机
第10页/共53页
2) Motors —— Many New High-Tec Applications
为其中存在一个耦合磁场。
第20页/共53页
§ 变压器与发电机磁路的形成
电机、变压器磁场最重要的一个物理量是磁通。 磁通所通过的路径就是磁路。 磁路主要由铁磁材 料构成,称为铁心磁路。
有线圈没有铁心时不构成磁路 有线圈有铁心才能构成磁路 发电机磁极单独存在时不构成磁路 发电机磁极与定子铁心构成的磁路
在均匀磁场,且B 与S垂直时,有 B
S
单位:韦伯(Wb)[ Wb, Mx ]
1Mx=10-8Wb
第24页/共53页
d. 磁导率μ
磁导率μ表示物质导磁能力的大小。
B H
μ为磁导率,其单位为 H/m 磁场强度的单位为 A/m
真空的磁导率 0 4 107 H/m
铁磁物质:铁、钴、镍及其合金 非铁磁物质:空气、水、油、铜、铝
§8.1 磁路及磁路的基本定律
§ 电机中的能量转换与磁路

脉冲变压器环形磁芯

脉冲变压器环形磁芯

脉冲变压器环形磁芯脉冲变压器是一种特殊的变压器,它使用环形磁芯来传递脉冲信号。

脉冲变压器在电子设备和通信系统中起着重要的作用,它能够将高频脉冲信号的能量传递到需要的地方,同时起到隔离和匹配信号的作用。

环形磁芯是脉冲变压器的核心部件,它由磁性材料制成,通常是铁氧体或钼氧体。

环形磁芯的形状决定了脉冲变压器的性能,常见的形状有环形、方形和柱形等。

环形磁芯的特点是磁场分布均匀,能够提高脉冲变压器的效率和稳定性。

脉冲变压器的工作原理是通过磁场的变化来传递能量。

当输入脉冲信号经过变压器的一侧绕组时,会在磁芯中产生一个磁场。

这个磁场会随着输入信号的变化而变化,从而在另一侧绕组中产生感应电动势。

通过合理设计磁芯的形状和绕组的匝数,可以实现信号的升压、降压和隔离等功能。

脉冲变压器的应用非常广泛。

在电子设备中,脉冲变压器常用于电源模块、放大电路和滤波电路等部分。

它能够将输入信号进行隔离,避免干扰和噪声的传播,保证系统的稳定性和可靠性。

在通信系统中,脉冲变压器常用于信号传输和调制解调等环节,能够实现信号的传递和匹配,提高通信质量和传输速率。

脉冲变压器的设计和制造是一个复杂的过程,需要考虑多种因素。

首先是磁芯的选择,不同的磁芯材料和形状会对变压器的性能产生影响。

其次是绕组的设计,合理的绕组结构能够提高变压器的效率和稳定性。

还需要考虑输入输出的电气参数,如电压、电流和频率等,以及环境因素对变压器的影响。

在使用脉冲变压器时,需要注意一些问题。

首先是输入输出的电气参数要匹配,以保证能量的传递和信号的稳定。

其次是要注意变压器的散热问题,避免过热影响性能和寿命。

此外,还需要注意绝缘和安全性能,防止电击和火灾等事故的发生。

脉冲变压器是一种重要的电子器件,它利用环形磁芯传递脉冲信号,具有升压、降压和隔离等功能。

脉冲变压器在电子设备和通信系统中广泛应用,能够提高系统的性能和可靠性。

在设计和使用脉冲变压器时,需要考虑多种因素,以保证其工作效果和安全性能。

脉冲变压器教材

脉冲变压器教材

脈衝變壓器一.依磁性可分為:1.Hard Ferrite:充磁後,充磁源離開,磁性仍保留.2.Soft Ferrite:充磁後,充磁源離開,磁性消失.二.Ferrite Core:1.依材料區分:(1)MnZn系:錳、鋅.(2)NiZn系:鎳、鋅.2.依ui質區分:(1)2000ui以下(NiZn)(2)2000ui~5000ui(MnZn)(3)5000ui~15000ui(MnZn)3.依外觀區分:Toroidal、(Ring)、EE、EP、RM…等,為了得到良好的訊號耦合效果及減少體積,故選擇環形鐵芯.三.基本線路及檢測項目1.一般TD及RD接IC端,TX及RX接RJ45.2.TR:初級與次級之圈數比.3.OCL(電感量):愈大能量愈大,如電感量不足有掉資料之虞.4.LL(漏電感) :表磁漏愈小愈好,次級短路,初級所量測到之電感值.5.CW/W(雜散電容):變壓器初級側與次級側之雜散電容,愈小愈好.6.RETURN LOSS(回饋損失):當接上變壓器時並不希望有反射信號干擾到其他信號,故回饋損失越小越好,測試方式同INSERTION LOSS.10/100 BASE-T ETHERNET ISOLATION TRANSFORMERA. General specifications:1. Designed to meet IEEE 802.3u requirement2. Designed to meet IR 235 degree C Peak requirement.B. Electrical Specifications @25℃:1. Turns Ratio (±5%): (1-3):(16-14)=1CT: 1CT, (6-8):(11-9)=1CT:1CT2. Primary Inductance: 350 μH Min@ 100KHz/0.1Vrms with DC 8mA Bias3. Leakage Inductance: 0.5 μH Max PIN 1-3 (short 16,14)0.5 μH Max PIN 6-8 (short 11,9)A. General specifications:1. Half port and single port designs for maximum layout flexibility .2. Low profile packages from 0.094 Inch(2.39mm) to 0.078 Inch(1.98mm) for PC card and cardbusapplications .。

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或磁通增长的幅度与下降的幅度就基本一样大。

通。

是双激式开关变压器铁芯磁通密度B与磁场强度H之间的关系图,或称变压器铁芯磁化曲线图或磁滞回线图。

之所以把图2-6磁滞回线图,是因为磁通密度B比磁场强度H滞后一个相位或者一段时间。

如果开关变压器的铁芯在这之前从来没有被任何磁场磁化过,并且开关变压器的伏秒容量足够大,那么,当
应电流,或称感生电流,感应电流会在变压器铁芯中产生反向磁场,使变压器铁芯退磁,磁场强度H开始由最大值Hm逐步退到0。

但变压器铁芯中的磁通密度B却不会跟随磁场强度下降到零,由于变压器铁芯具有磁矫顽力,变压器铁芯铁芯的磁化过程是不可逆的,因此磁通密度被退磁时并不是按充磁时的o-a磁化曲线原路返回,而是按另一条新的磁化曲线a-b返回到b点,即:剩余磁通密度Br处;因此,磁通密度位于b点的值,人们都习惯地把它称为剩余磁通密度,或简称“剩磁”,用Br表示。

当输入交流脉冲电压由正半周转换成负半周的时候,励磁电流的方向也要改变,使变压器铁芯继续进行退磁,磁通密度由b点沿着b-c磁化曲线继续退磁到c点,此时,磁通密度虽然为零,但对应的磁场强度并不为零,而是一个负值;当励磁电流按相反的方向继续增加时,磁通密度也相应地按相反的方向沿着c-d磁化曲线继续增加,此时,变压器铁芯由退磁转变为被反向充磁;当磁通密度沿着磁化曲线c-d增加到达d点时,对应的磁场强度达到负的最大值-Hm,磁通密度也同时达到负的最大值-Bm。

第一个交流脉冲的负半周电压结束后,输入电压将由负的最大值突然降到0,但流过变压器初级线圈中的励磁电流不能马上下降到零,因此,磁场强度H也不会马上下降到零;同理,变压器的初、次级线圈会同时产生反电动势,感应电流会在变压器铁芯中产生反向磁场,使变压器铁芯退磁,磁场强度H由负的最大值-Hm 逐步退到0;由于变压器铁芯具有磁矫顽力,因此,磁通密度的下降并不是按充磁时的磁化曲线c-d原路返回到c,而是按另一条新的磁化曲线d-e返回到e点,即:负的剩余磁通密度-Br。

第一个交流脉冲结束后,第二个交流脉冲对变压器铁芯的磁化并没有重复第一个交流脉冲的磁化过程。

当第二个交流脉冲的正半周电压到来时,磁通密度却是从磁化曲线的e点-Br位置开始的,其对应的磁场强度为0,然后磁通密度沿着磁化曲线e-f上升,经过0后再沿着磁化曲线f-a升到最大值Bm,对应的磁场强度为最大值Hm。

其余类推,每输入一个正、负脉冲,磁通密度都会沿着磁化曲线e-f-a上升到最大值Bm,然后又沿着磁化曲线a-b-c-d下降到负的最大值-Bm。

下面我们继续对变压器铁芯的初始磁化曲线过程进行详细分析。

图2-3是多个直流脉冲电压连续加到变压器初级线圈a、b两端时,输入脉冲电压与变压器铁芯中磁通密度B
或磁通对应变化的曲线图。

图2-3-a)为输入电压各个直流脉冲之间的相位图,图2-3-b)为变压器铁芯中磁通密度B或磁通对应各个输入直流脉冲电压变化的曲线图。

图2-3-c)为变压器铁芯中磁场强度H对应磁
通密度B或磁通和各个直流脉冲电压之间变化的曲线图。

从图2-3-a)和图2-3-b)可以看出,每输入一个直流脉冲电压,变压器铁芯中的磁通密度B或磁通就要线性增长和下降一次(对于纯电阻负载,磁通密度下降不是线性的)。

在开始输入直流脉冲电压的时候,磁通密
度B或磁通增长的幅度大于下降的幅度。

这是因为,刚开始工作的时候,磁场强度对变压器铁芯进行磁化时还没有使磁通密度或磁矫顽力达到接近饱
和的程度;要经过若干个过程以后,磁通密度B或磁通增长的幅度与下降的幅度才会一样大,这说明变压器铁芯中的磁矫顽力已经基本达到饱和。

这个过程与储能滤波电容刚开始充电时的过程是很相似的。

从图2-3-c)中还可以看出,在直流脉冲电压刚输入的时候,磁场强度变化的幅度开始是比较小的,随着直流脉冲输入的个数不断增加,其变化的幅度也在不断增加,但磁通密度增量ΔB却基本没有改变;直到磁通密度达到最大值Bm之后,磁场强度变化的幅度才基本趋于稳定;这说明励磁电流的变化幅度开始的时候也是比较小的,随后励磁电流变化的幅度也会随着磁场强度变化的幅度增加而增加。

当变压器铁芯初次被直流脉冲电压产生的磁场磁化的时候,磁场强度和励磁电流的变化幅度都要经过一个过渡过程,然后才基本趋于稳定,并且磁场强度和励磁电流变化的幅度是由小到大;这个原因,主要是因为变压器铁芯开始的时候导磁率比较大,而后,导磁率逐步变小的缘故。

图2-4是变压器铁芯导磁率和磁通密度对应磁场强度变化的曲线图。

在图2-4中,曲线B为磁通密度对应磁场强度变化的关系曲线,曲线为导磁率对应磁场强度变化的关系曲线。

由于我们这里把磁场强度作为自变量,而磁通密度和铁芯导磁率都作为因变量,因此,我们同样可以把曲线B和曲线统称为变压器铁芯的磁化曲线。

由于图2-4所示的磁化曲线,只有在开关变压器铁芯从来没有被任何磁场磁化过,仅当在第一次被磁场极化时才会出现;当开关变压器工作正常之后,这种初始状态就会被破坏和不复存在;因此,我们把图2-4所示的磁化曲线称为初始磁化曲线。

虽然我们在实际应用中,很少碰到如图2-4所示的磁通密度对应磁场强度变化的初始磁化曲线,但在实际应用中,人们还是习惯于用它来对变压器铁芯进行磁化过程分析或对变压器的参数进
行计算,因此,初始磁化曲线也有人把它称为基本磁化曲线。

从图2-4中可以看出,变压器铁芯导磁率最大的地方,既不是磁化曲线的起始端,也不是磁化曲线的末端,而是在磁化曲线中间偏左的位置。

当磁场强度H继续增大时,磁通密度B将会出现饱和;此时,不但磁通密度增量ΔB会下降到0,导磁率的值也会下降到接近0。

在设计单激式开关变压器的时候,都有意在变压器铁芯中预留出一定的气隙。

由于空气的导磁率与铁芯的导磁率相差成千上万倍,因此,只要在磁回路中留百分之一或几百分之一的气隙长度,其磁阻或者磁动势将会大部分降在气隙上,因此磁心也就很难饱和。

例如,当气隙长度达到总磁路长度的百分之一时,变压器铁芯的Br与Bm之比,将小于百分之十;同时变压器铁芯的最大导磁率也会从5000以上下降到只有几十至几百之间。

但变压器铁芯导磁率出现0的情况在一些控制电路中也有特殊应用,例如,磁放大器或磁调制器就是利用导磁材料的导磁率受磁场强度影响的原理来工作的。

目前大量使用的50周大功率稳压电源基本上都是使用磁放大器来对输出电压进行稳定控制。

但对于交流脉冲,磁通密度由0经过磁化曲线o-a上升到最大值Bm之外,后面任何一个电压脉冲加于变压器初级线圈a、b两端,变压器铁芯被磁化,磁通密度都不会再经过磁化曲线o-a。

因此,图2-6中磁化曲线o-a 与图2-4所示的磁化曲线B一样,也叫初始磁化曲线或基本磁化曲线。

从图2-6还可以看出,虽然磁通密度被磁场强度磁化的时候可以同时到达正、负最大值,但在磁场强度经过零的时候,磁通密度与磁场强度总是出现一个相位差。

图2-7是多个交流脉冲电压连续加到变压器初级线圈a、b两端时,输入脉冲电压与变压器铁芯中磁通密度B 或磁通对应变化的曲线图。

图2-7-a为输入电压各个交流脉冲之间的相位图,图2-7-b为变压器铁芯中磁通密度B或磁通对应输入交
流脉冲电压变化的曲线图;图2-7-c为变压器铁芯中磁场强度H对应磁通密度B或磁通和各个交流脉冲之间变化的曲线图。

从图2-7-a)和图2-7-b)可以看出,每输入一个交流脉冲电压,变压器铁芯中的磁通密度B或磁通就要线性增长和下降一次,磁通密度变化的范围是从负的最大值-Bm到正的最大值Bm,并且增长和下降的速率基本一样。

从图2-7-c)可以看出,每输入一个交流脉冲电压,变压器铁芯中的磁场强度H也要增长和下降一次,但增长和下降的速率却不一样;增长的速度慢,而下降的速度快,这是因为变压器初、次线圈产生的反电动势与输入电压同时对变压器铁芯进行退磁的原因。

从图2-7与图2-3进行对比可以看出,双激式开关电源变压器铁芯的磁化过程,不会出现单激式开关电源变压器铁芯需要经过多个输入脉冲后,磁通密度B或磁通增长的幅度与下降的幅度才能达到稳定的情况。

相对来说,双激式开关电源变压器铁芯的磁化过程达到稳定需要的时间非常短;从输入第一个脉冲开始,磁通密
度B或磁通增长的幅度与下降的幅度就基本一样大;并且变压器铁芯中的磁通密度B或磁通的增长或下降都是线性的;因为,输入电压正、负半周的幅度都相等,而输入电压正比于变压器初级线圈的匝数与磁通对时间变化速率的乘积。

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