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铁芯磁饱和全方位解析,提高变压器工作效率

作者:威博特铁芯   发布时间:2016-07-06 21:32      浏览次数:353
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    在变压器、电感器等中,什么是铁芯的饱和状态?为了方便大家的理解简单一点来说:就是假定把铁芯通上一个单位的电流,那么相对应产生的磁场强度就是1;当电流增加到2个单位的时候,磁场强度就变为2.3左右;电流是5的时候,磁场强度就是7;但是当电流为6的时候,磁场强度仍然是7;或者继续增加电流都还是7的时候,就说明铁芯已达到饱和。(当然在饱和状态上增加电流是很危险,以上是帮助读者简单的理解而已,在没有任何防御的情况下,千万不要轻易的尝试。)也可通过测量方法,把检测电阻串联在回路里,测量它的波形,如果波形在斜率上升的时出现转折,那么就基本可以判断为饱和了。 
铁芯磁饱和曲线
    一般情况下,我们平时在做变压器,电感器中我们一般会尽量的利用铁芯导磁率高的特点,不断的提高效率,但是由于铁芯本身的限制,通过的磁通量不会无限增大,因此而达到饱和状态。而铁芯达到饱和,磁通量基本不会有变化。卷绕在铁芯上的线圈,会失去电感或电抗,此时线圈总的电阻趋向零,即使线圈两端的电压不高,也会产生大电流,增加铜耗,甚至会使线圈会烧毁,因此给电路的运行带来负面影响。 
接下来我们一般比较关心,如何防止铁芯达到饱和状态,或者在饱和状态中退到不饱和状态呢?防止饱和可以首先在铁芯选料时就开始着手,根据所需选择高饱和磁通密度的材料,我们一般采用进口冷轧取向硅钢片。当然不排除饱和磁通密度比硅钢片更好的材料,但它们一般价格昂贵,除非特殊要求否则很少用到。 
    其次,注意铁芯制造时的质量,提高制作上的工艺技巧,改良铁芯的磁化曲线。也可根据需求以及合理的情况下增加铁芯的截面积;或在设计时,开一个小气隙,南海矽钢铁芯根据客户的广大需求大量生产气隙铁芯,具体可参考“开气隙铁芯——何陋之有”一文。相信可方便您的理解。 
    最后,也可降低励磁电流和励磁电压使铁芯恢复到未饱和状态。(为利用电磁感应原理工作的电气等设备提供工作磁场叫励磁)。或者断掉励磁电源,使材料磁性得到恢复。 
    当然,任何事情总有两面性,在无穷的科学世界中尤其如此。磁饱和是一种磁性材料的物理特性,上面讲到它带来的消极影响,但是它还有积极的一面。比如磁饱和稳压器,它利用铁心的磁饱和特性来达到稳定电压的目的,它是由稳压二极管构成的稳压电路,因为稳压二极管工作在反向击穿状态时,其两端的电压是基本不变的。又如饱和电抗器的运用,它是一种饱和度可控的铁芯电抗器,它的电感是一条直线,不会随着电流的变化而变化,而非饱和的电抗器,它的电感随电流的增加时是呈曲线的。