王 坚

南京工程学院自动化学院 江苏南京 211167

学生在学习电机学课程过程中，在初学交流励磁电流概念时，往往只知道机械地记忆其表达式，很难理解其实际物理意义。在电机和电力变压器中，主磁通主要是由励磁电流所激励的。根据供电电源不同，励磁电流可分为直流和交流励磁电流两类，前者主要用于直流电机和同步发电机的励磁，而后者作用于电力变压器和各种交流电动机[1,2]。直流励磁电流的成分单一，其全部用以激励主磁通；相比较而言，交流励磁电流的组成成分较为复杂且并非全部用以励磁。

交流励磁电流是由磁化电流和铁耗电流两大部分组成的，而铁耗电流又可再细分为涡流电流和磁滞电流。磁化电流和铁耗电流分量的性质和作用截然不同，它们在励磁电流中所占比例的变化意味着交流励磁电流的作用效果不同。传统的电机学教材认为：在交流励磁电流中，无功性质的磁化电流占绝大部分，而有功性质的铁耗电流所占比例较小，因此总体而言励磁电流呈现无功性质，即其主要用以激发铁心磁场。但是，上述结论是基于低铁耗等先决条件所得出的，对此有必要进一步作出拓展研究与分析。

本文通过对典型的单相变压器模型进行理论分析和有限元分析，对交流励磁电流的无功和有功分量及其所占比重等问题进行了深入剖析，借此引出关于励磁电流的全新教学思路，有利于明确励磁电流的物理意义和工程实际背景。……