由图6可以看出,开关变压器磁芯的使用环境温度,对开关变压器的性能影响是非常大的。但我们在使用开关变压器的时候,就很少有人去考虑或检测开关变压器磁芯的居里温度。目前,一般开关变压器还都大量选用铁氧体磁芯,这种铁氧体磁芯的居里温度一般都在120℃左右,因此,我们对开关变压器进行设计时工作温度最好不要超过110℃。
二、对开关变压器的伏秒容量进行检测
开关变压器磁芯出现磁通密度饱和的主要原因,就是开关变压器的伏秒容量VT取得太小,使流过开关变压器初级线圈的励磁电流过大。下面我们来讨论,怎样对开关变压器伏秒容量VT进行测试的问题。
我们以前在检查50周工频小开关变压器质量好坏的时候,首先都是要检查遥控开关变压器在最高输入电压之下,流过开关变压器初级线圈的励磁电流,或漏电流。但目前我们检查开关变压器质量好坏的时候,一般都只能检查开关变压器的电感量或漏感大小。能不能也象检查遥控开关变压器那样检查开关变压器的励磁电流呢?——很难。因为开关变压器一般都是工作于单极性磁化状态,测试开关变压器的励磁电流需要一个大功率直流脉冲输出电源,这种大功率直流脉冲输出电源工作很不安全,操作也不方便。
为此,我们可以采用另一种更简便的方法,即:电流迭加法,来对开关变压器进行伏秒容量进行测试。电流迭加法就是在开关变压器线圈中迭加一直流电流,让开关变压器铁芯进行磁化,然后,对开关变压器的电感量进行测量,从而间接测量开关变压器线圈的最大伏秒容量和极限伏秒容量。
图7是采用电流迭加法测试开关变压器电感量或伏秒容量的工作原理图。图7中,M是电感测试仪,LT是隔离电感,I是电流源,Lx为待测开关变压器的初级电感。LT的电感量必须远远大于被测开关变压器初级线圈的电感量,但如果电流源I是一个理想的恒流源,那么隔离电感LT可以省去。下面我们来介绍图7的工作原理。
一般进行电感测量的时候,都是让电感线圈通过一个1KHz或10KHz的交流电,然后通过测试流过电感线圈的电流来间接测量电感线圈的阻抗或电感量。由于流过电感线圈的电流很小,并且是一个交流,用这种方法测试到的电感量与电感线圈工作时体现出来的电感量是有区别的,并且区别很大,因为开关变压器铁芯的导磁率不是一个常数。
如果让被测试电感流过一个可变电流,就可以改变被测试电感磁化曲线的工作点,由此,就可以测试磁化曲线上任何一点的导磁率或者电感量,并且可以根据电感量的变化,找出磁饱和时的工作点,根据磁饱和工作点就可以进一步测量或计算出开关变压器的伏秒容量VT或最大伏秒容量VTm及极限伏秒容量VTmax。
下面我们来分析,怎么样定义迭加电流的大小和对开关变压器伏秒容量VT的测试。我们先看图8。
图8是开关变压器铁芯留有气隙的电流-电感或电流-磁通密度函数曲线图,在图8中,X轴代表流过开关变压器线圈的迭加电流I,Y轴代表开关变压器线圈的电感L或开关变压器铁芯中的磁通密度B;L-I为开关变压器线圈电感L对应于迭加电流I的变化曲线,B-I为开关变压器铁芯的磁通密度B对应于迭加电流I的变化曲线(初始磁化曲线)。