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鐵芯磁飽和全方位解析,提高變壓器工作效率

作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:05:11 瀏覽次數:
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    在變壓器、電感器等中,什么是鐵芯的飽和狀態?為了方便大家的理解簡單一點來說:就是假定把鐵芯通上一個單位的電流,那么相對應產生的磁場強度就是1;當電流增加到2個單位的時候,磁場強度就變為2.3左右;電流是5的時候,磁場強度就是7;但是當電流為6的時候,磁場強度仍然是7;或者繼續增加電流都還是7的時候,就說明鐵芯已達到飽和。(當然在飽和狀態上增加電流是很危險,以上是幫助讀者簡單的理解而已,在沒有任何防御的情況下,千萬不要輕易的嘗試。)也可通過測量方法,把檢測電阻串聯在回路里,測量它的波形,如果波形在斜率上升的時出現轉折,那么就基本可以判斷為飽和了。 

鐵芯磁飽和曲線

    一般情況下,我們平時在做變壓器,電感器中我們一般會盡量的利用鐵芯導磁率高的特點,不斷的提高效率,但是由于鐵芯本身的限制,通過的磁通量不會無限增大,因此而達到飽和狀態。而鐵芯達到飽和,磁通量基本不會有變化。卷繞在鐵芯上的線圈,會失去電感或電抗,此時線圈總的電阻趨向零,即使線圈兩端的電壓不高,也會產生大電流,增加銅耗,甚至會使線圈會燒毀,因此給電路的運行帶來負面影響。 
接下來我們一般比較關心,如何防止鐵芯達到飽和狀態,或者在飽和狀態中退到不飽和狀態呢?防止飽和可以首先在鐵芯選料時就開始著手,根據所需選擇高飽和磁通密度的材料,我們一般采用進口冷軋取向硅鋼片。當然不排除飽和磁通密度比硅鋼片更好的材料,但它們一般價格昂貴,除非特殊要求否則很少用到。 
    其次,注意鐵芯制造時的質量,提高制作上的工藝技巧,改良鐵芯的磁化曲線。也可根據需求以及合理的情況下增加鐵芯的截面積;或在設計時,開一個小氣隙,南海矽鋼鐵芯根據客戶的廣大需求大量生產氣隙鐵芯,具體可參考“開氣隙鐵芯——何陋之有”一文。相信可方便您的理解。 
    也可降低勵磁電流和勵磁電壓使鐵芯恢復到未飽和狀態。(為利用電磁感應原理工作的電氣等設備提供工作磁場叫勵磁)。或者斷掉勵磁電源,使材料磁性得到恢復。 
    當然,任何事情總有兩面性,在無窮的科學世界中尤其如此。磁飽和是一種磁性材料的物理特性,上面講到它帶來的消極影響,但是它還有積極的一面。比如磁飽和穩壓器,它利用鐵心的磁飽和特性來達到穩定電壓的目的,它是由穩壓二極管構成的穩壓電路,因為穩壓二極管工作在反向擊穿狀態時,其兩端的電壓是基本不變的。又如飽和電抗器的運用,它是一種飽和度可控的鐵芯電抗器,它的電感是一條直線,不會隨著電流的變化而變化,而非飽和的電抗器,它的電感隨電流的增加時是呈曲線的。




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