在变压器中,因为磁铁的磁感应强度和励磁电流之间存在一定的比例关系,所以当励磁电流发生变化时,磁场的磁感应强度也会发生相应的变化。如果励磁电流瞬间发生变化,则会引起磁场的瞬间变化,从而产生励磁涌流。
励磁涌流在变压器中会引起两个问题:过电压和能量损耗。其中过电压是指励磁涌流所致的电压超过额定值,可能导致设备损坏或操作不当时对人造成伤害。这其中有以下几方面原因:
励磁电流增大会引起磁通增大,当铁芯磁通密度达到饱和值时,磁通增加速度减缓,而励磁电流并不会随之降低,因此铁芯磁通密度迅速达到极限值,即导致过电压。
变压器的副边线圈处于磁通变化的情况下,就会产生感应电动势,进而产生感应电流。由于感应电动势存在时间常数,所以当励磁电流瞬间变化时,感应电动势并不会立刻消失,产生的感应电流会带着感应电动势引起电压的过冲现象,导致过电压。
当变压器短路后开到空载,此时励磁电流瞬间变为零,产生的磁通就不能浓缩到次级线圈中,而在变压器中形成一个磁场,这个磁场的能量在空载开路的状态下几乎不消耗。由于空载开路时次级线圈的电容很小,因此励磁涌流就会通过铁芯中的电容作用转移到次级线圈上,导致过电压。