為了提高電力變壓器鐵芯的導(dǎo)磁性能,減小磁滯損耗和渦流損耗,變壓器的鐵芯大多采用厚度為0.35mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片作為鐵芯導(dǎo)磁材料。由于在磁通密度及頻率相同的情況下,冷軋硅鋼片比熱軋硅鋼片的單位損耗低,故電力變壓器的設(shè)計采用冷軋晶粒取向硅鋼片。并且由于硅鋼片有磁飽和現(xiàn)象,如果變壓器選用磁通密度太高,空載電流和空載損耗就會很大,因此磁通密度要選在飽和點以下,一般為1.6~1.7T,再根據(jù)磁導(dǎo)率和鐵芯截面,確定了不飽和的每伏匝數(shù)。只有按這個參數(shù)設(shè)計制造的變壓器才不容易出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象,使電能通過磁路順利地傳遞給二次繞組,轉(zhuǎn)換成為改變電壓的能量輸出。
根據(jù)變壓器的4.44公式U≈E1=4.44f×N1×Φm得知,當(dāng)變壓器在電網(wǎng)電壓升高或頻率下降時,就會使U/f比值增大,都將造成變壓器工作時主磁通Φm的增加。而變壓器的鐵芯橫截面積一旦設(shè)計制成,就已經(jīng)確定,可以認(rèn)為是不變的。根據(jù)公式Φm=Bm×S,則磁通密度將會增加,當(dāng)超過鐵芯的冷軋硅鋼片飽和點,磁通密度為1.9T或更高些進(jìn)入飽和區(qū)時,稱為變壓器過勵磁。如當(dāng)勵磁電壓為額定電壓的130%~140%時,過勵磁較嚴(yán)重,如果持續(xù)時間較長,硅鋼片單位損耗按指數(shù)上升,鐵芯溫度上升會使變壓器逐漸老化而損壞。