直流偏磁下变压器励磁电流的实验研究及计算

第４期李慧奇，等：直流偏磁下变压器励磁电流的实验研究及计算３

设变压器原、副边绕组匝数分别为Ｎ１，Ｎ２，

对应直流电阻分别为Ｒｓｌ和Ｒ魁，变压器铁心截

面Ｓ，等效磁路长度Ｌ，变压器原边空载电流有

效值为Ｊｏ。两种方式中，若产生相同的直流偏置

磁通，对应的直流电压Ｕｏ和Ｊｄｃ２应满足

．Ⅳ．

Ｕｏ＝吾Ｊｄｃ２ＲＳｌ（１）

３两种方式的励磁电流波形及谐波

分析

实验中Ｕｏ分别取值为０，２．６２２Ｖ，４．９１４

Ｖ，９．７９１Ｖ，１４．３６５Ｖ，１８．７１Ｖ，对应电流偏

置量Ｊｄｃ２分别为０，５６．５１％Ｊｏ，１０４．３％Ｊｏ，

２０７．８３％ｊｏ，３０５．６１％Ｊｏ，３９８．Ｏ％Ｊｏ。图３为变

压器空载的励磁电流，图４中分别为变压器在不

同直流偏置电流时两种方式励磁电流及变压器空

载电流的对比以及励磁电流的谐波分析。

．００２＿００１ｓ＿０ＤＨ）０晒Ｏｏ．００５Ｏ＿０１０Ｄ１５０位

ｔ，Ｂ

图３变压器空载电流

Ｒｇ．３ＥｘｃｉｔｉＴｌｇ㈣ｔｏｆｔｒａ鹏ｆｏｌｍ盯

图４直流偏磁下励磁电流波形及谐波Ｆｉｇ．４Ｅｘｃｉｔｉｎｇ

ｎｌ嬲１ｔＳａＩ】ｄｋｍｎＤｌｌｉｃ啪ｐ（）ｆＩｌ∞ｔｓｕｎｅｄｒＤＣｂｉａｓ

从两种方式下励磁电流波形和幅值频谱分析看到：

（１）两种方式下，均导致了励磁电流中偶次谐波的产生，随直流偏置量的增加，高次谐波成分增强，并且两种方式高次谐波的趋势近似一致。

（２）方式１中，直流偏置电流在励磁电流中产生的直流分量非常小（与方式２相比），其最大值为３．４ｍＡ，为励磁电流有效值的５．４％，为对应直流偏置电流的１．８％，如图５（ａ）所示。并且直流分量与直流偏置电流之间不存在一致的规律，即直流偏置电流并没有被引入到交流电压激励侧，这是与方式２最本质的区别。并且随直流偏置量的增加，铁心的磁滞效应也越来越显著。

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直流电流偏置量，，ｄｃ（％，０）

（ａ）方式ｌ