湘西变压器厂

在图2-1中，当有电压输入湘西变压器初级线圈a、b两端时，在湘西变压器初级线圈中就有励磁电流流过，励磁电流会在湘西变压器铁芯中产生磁通，同时在湘西变压器初级线圈两端还会产生反电动势；反电动势电压的幅度与输入电压的幅度相等，但方向相反。

因此，根据电磁感应定律，湘西变压器铁芯中磁通的变化过程由下式决定：

上面（2-13）、（2-14）、（2-15）式中，US为湘西变压器的伏秒容量，US = E×τ ，即：伏秒容量等于输入电压幅度与宽度的乘积，单位为伏秒，E为输入电压的幅度，单位为伏，τ为宽度，单位为秒；Δ为磁通增量，单位为麦克斯韦（Mx），Δ= S×ΔB ；ΔB磁通密度增量，ΔB = Bm－Br ，单位为高斯（Gs）；S为铁芯的截面积，单位为平方厘米；N1为湘西变压器初级线圈N1绕组的匝数，K为比例常数。

伏秒容量表示一个湘西变压器能够承受多高的输入电压和多长时间的冲击。因此，湘西变压器的伏秒容量US越大，表示流过湘西变压器初级线圈的励磁电流就越小。一般湘西变压器的励磁电流都是不提供功率的，只有式是例外，因此，在正激式湘西变压器或双激式湘西变压器中，励磁电流越小，表示的工作效率越高。在一定的湘西变压器伏秒容量条件下，输入电压越高，湘西变压器能够承受冲击的时间就越短，反之，输入电压越低，湘西变压器能够承受冲击的时间就越长；而在一定的工作电压条件下，湘西变压器的伏秒容量越大，湘西变压器的铁芯中的磁通密度就越低，湘西变压器铁芯就更不容易饱和。湘西变压器的伏秒容量与湘西变压器的体积以及功率基本无关，只与磁通的变化量大小有关。

如果我们对（2-15）式稍微进行变换，就可以得到单激式湘西变压器初级线圈匝数计算公式：

（2-16）式就是计算单激式湘西变压器初级线圈N1绕组匝数的公式。式中，N1为湘西变压器初级线圈N1绕组的最少匝数，S为湘西变压器铁芯的导磁面积（单位：平方厘米），Bm为湘西变压器铁芯的最大磁通密度（单位：高斯），Br为湘西变压器铁芯的剩余磁通密度（单位：高斯），τ为宽度，或管导通时间的宽度（单位：秒），E为电压幅度，即的工作电压幅度，单位为伏。

（2-16）式中的指数108在数值上正好等于（2-13）、（2-14）、（2-15）式中的比例系数K，因此，选用不同单位制，比例系数K的值就会不一样；这里选用CGS单位制，即：长度为厘米（cm），磁通密度为高斯（Gs），磁通单位为麦克斯韦（Mx）。

从图2-2和图2-3还可以看出，直接采用图2-2和图2-3的参数来设计单激式湘西变压器，在实际应用中是没有太大价值的。因为，普通湘西变压器铁芯材料的最大磁通密度Bm的值都不大，大约在3000~5000高斯之间，剩余磁通密度Br一般却高达最大磁通密度Bm的80%以上。因此，实际可应用的磁通密度增量ΔB一般都很小，大约只有500高斯左右，一般不会超过1000高斯。为了增大磁通密度增量ΔB，一般都需要在湘西变压器铁芯中留出一定长度的气隙，以降低剩余磁通密度Br的数值。

由（2-13）和（2-14）式可以知道，尽管磁化曲线不是线性的，但当输入电压为方波时，流过湘西变压器初级线圈励磁电流所产生的磁通还是按线性规律增长的；而流过湘西变压器初级线圈励磁电流以及磁场强度却不一定是按线性规律增长，正因为如此，才使得（2-13）和（2-14）式中出现一个比例常数K 。

也就是说，当我们把（2-13）、（2-14）、（2-15）式中的系数K作为一个比例常数看待时，同时也就意味着，我们已经把湘西变压器铁芯的导磁率也当成了一个常数看待了，但由于湘西变压器铁芯导磁率的非线性以及励磁电流的非线性，两个