感性负载为什么会造成较大的瞬态电流,不是说电感减
推荐于2018-04-22 · 知道合伙人教育行家
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这种较大的瞬态电流会发生在铁芯电感元件上,例如变压器开机冲击电流,线性电感符合电感电流不能突变的理论,是不会造成瞬态冲击电流。
电感电流与电压的关系符合积分表达式,i=1/L∫du/dt。在稳态正弦波激励下,电流会落后电压90度相角,如图中红线所示。
如果开机瞬间电源电压处于峰值A点,那么电感电流必定从a点(零电流)启动,开始积分增长,经过1/4周期电压变为负值,电流积分值掉头向下,平稳进入稳态状态,不会有冲击电流发生。
如果不巧开机瞬间电源电压落在过零点,那么电感电流将从b点开始对电压积分,由于积分电压是一个完整的半波面积,比原来稳态积分面积大2倍,所以电流幅度最终积分值最高点将是稳态电流的2倍,如图中绿线所示。铁芯变压器为了充分提高铁芯工作效率,总是把最大磁通设计的接近饱和状态,绝不可能容得下2倍的励磁电流产生的磁通量,必定进入严重的磁饱和状态,等效电感量大幅下降,实际电流大幅上升,远远超过理论上的2倍(绿线)数值,产生了巨大的冲击电流。当然随着瞬态过程结束,电流会逐渐下移到红线的稳态位置。
这就是铁芯变压器启动时瞬态冲击电流原因所在,但不是每次开机都必定会发生。从这个角度看,变压器应该选择峰值电压启动(而不是人们的常识“零电压启动”)才是最平稳的。