導(dǎo)出變壓器中的磁化電流和勵(lì)磁電流的圖形方法具有說(shuō)明性，因?yàn)樗鼈兪刮覀兡軌蛲瑫r(shí)可視化產(chǎn)生這些波形的元素，例如磁通波形和磁性材料的典型 BH 曲線。
　　所得波形表明它們不是正弦波，并且對(duì)于勵(lì)磁電流而言，它也不對(duì)稱。
　　使用傅里葉定理對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析使我們能夠?qū)⒉ㄐ畏纸鉃榛ǚ至亢鸵幌盗衅娲沃C波，其中三次諧波占主導(dǎo)地位。抑制電流中的三次諧波將在繞組中感應(yīng)出峰值電動(dòng)勢(shì)。
　　從磁化曲線圖形推導(dǎo)磁化電流波
　　鐵磁材料的相對(duì)磁導(dǎo)率隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化。這一特性限制了我們分析推導(dǎo)磁化電流的能力，但磁化電流可以根據(jù)給定材料的正常磁化曲線或制造商提供的每單位材料重量的勵(lì)磁伏安與磁通密度的曲線來(lái)計(jì)算。

　　如果提供給變壓器的電壓是正弦曲線，則磁通幾乎是正弦曲線。假設(shè)正弦磁通波，圖 1 顯示了導(dǎo)出的磁化電流-時(shí)間曲線。

　　從磁化曲線推導(dǎo)磁化電流波
　　圖 1. 從磁化曲線推導(dǎo)磁化電流波
　　如果變壓器鐵芯沒(méi)有飽和，則由磁通產(chǎn)生的磁化電流 (Im) 將呈正弦波形狀且與磁通同相。然而，出于經(jīng)濟(jì)原因，變壓器在磁化曲線的拐點(diǎn)附近運(yùn)行，那里存在一定程度的飽和。結(jié)果是磁化電流是對(duì)稱的，但由于磁化曲線的非線性而不能是正弦的。
　　將磁化電流波分解為一系列分量正弦曲線時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)基頻的正弦波和一系列奇次諧波（三次、五次、七次等），其中三次諧波占主導(dǎo)地位。三次諧波的范圍為基頻的 30% 至 40%，具體取決于鐵芯的飽和程度。高次諧波可以忽略不計(jì)。三次諧波電流及其倍數(shù)（三次諧波）同相。
　　圖 2 顯示了磁化電流的基波和三次諧波成分。
　　由基波和三次諧波組成的磁化電流波
　　圖 2. 由基波和三次諧波組成的磁化電流波
　　磁滯回線勵(lì)磁電流波的圖形推導(dǎo)
　　考慮到磁滯、渦流損耗和正弦變化的磁通，勵(lì)磁電流 (Ie) 的電流-時(shí)間曲線將形成如圖 3 所示的曲線。
　　勵(lì)磁電流波，源自磁滯回線
　　圖 3. 由磁滯回線得出的勵(lì)磁電流波
　　勵(lì)磁電流嚴(yán)重失真，表明存在顯著的三次、五次、七次和高次諧波，以及造成不對(duì)稱波形的大量基頻分量。第二季度周期不是季度周期的鏡像。正弦分量 Ih+e 負(fù)責(zé)在激勵(lì)電流中觀察到的不對(duì)稱程度。
　　圖4顯示了Ie的瞬時(shí)值，將Im和Ih+e波相加
　　勵(lì)磁電流分量波瞬時(shí)相加
　　圖4 勵(lì)磁電流分量波瞬時(shí)相加
　　如前所述，勵(lì)磁電流可以分解為基頻和諧波，其中三次諧波再次占主導(dǎo)地位。
　　勵(lì)磁電流中三次諧波的抑制
　　抑制磁化分量中的三次諧波迫使正弦電流流過(guò)繞組。由于鐵芯非線性需要諧波，因此磁通提供諧波。這些諧波（主要是第三次諧波）使通量失真，呈現(xiàn)出雙頂，如圖 5 所示。
　　對(duì)于由基波和三次諧波組成的磁通波 (?m)，繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)的合成波也由基波和三次諧波組成。圖 5 用虛線顯示了這一點(diǎn)。
　　具有三次諧波的扭曲磁通和電動(dòng)勢(shì)
　　圖 5. 扭曲的磁通和帶有三次諧波的 EMF
　　此外，EMF的基波和三次諧波的相對(duì)相位位置反轉(zhuǎn)了磁通波分量的相應(yīng)相位關(guān)系。
　　結(jié)果是雙頂磁通波和峰值 EMF 波。忽略繞組中的壓降，感應(yīng)電壓也會(huì)達(dá)到峰值。
　　EMF 三次諧波的規(guī)模是磁通波規(guī)模的三倍。如果磁化電流中的三次諧波抑制在磁通波中產(chǎn)生 35% 的三次諧波，則該磁通諧波將在電壓中產(chǎn)生 3 x 35 = 105% 的三次諧波。
　　凈效應(yīng)是變壓器繞組中感應(yīng)出較大的三次諧波電壓，這可能會(huì)對(duì)絕緣體施加過(guò)大的應(yīng)力。
　　負(fù)載對(duì)電流畸變的影響
　　當(dāng)次級(jí)繞組提供負(fù)載電流 (I2) 時(shí)，勵(lì)磁電流與其在初級(jí)側(cè) (N2·I2/N1) 結(jié)合，給出總初級(jí)電流。
　　假設(shè)初級(jí)電壓和磁通是正弦曲線，這會(huì)感應(yīng)出正弦次級(jí)電壓，則次級(jí)電流通常也將是正弦曲線，除非次級(jí)負(fù)載的性質(zhì)引入了干擾。當(dāng)次級(jí)負(fù)載由具有在高磁通密度下工作的磁芯的設(shè)備組成時(shí)，該效應(yīng)將帶來(lái)與初級(jí)電路所描述的相同類型的次級(jí)電流失真。
　　如果次級(jí)電流為正弦波且為滿載值，則所得初級(jí)電流將略有失真，因?yàn)閯?lì)磁電流的諧波僅占總電流的一小部分。如果負(fù)載是無(wú)源的，則增加負(fù)載的效果是平滑初級(jí)電流。
　　總結(jié)磁化電流和勵(lì)磁電流波形
　　當(dāng)鐵芯受到磁化力時(shí)，隨著磁化力的增大，終的磁化強(qiáng)度趨于接近極限，即鐵接近飽和狀態(tài)。
　　假設(shè)磁芯中沒(méi)有磁滯損耗，磁化曲線上任何點(diǎn)的坐標(biāo)代表磁芯中的磁通和產(chǎn)生磁通的磁化電流的同時(shí)值。
　　圖形方法證明，磁化電流的波形不是正弦波，而是隨著鐵接近飽和而變得更加尖峰。然而，磁化電流是對(duì)稱的。
　　將該波形分解為一系列分量正弦曲線的結(jié)果是一條基頻和一系列奇次諧波的曲線，其中三次諧波占主導(dǎo)地位。
　　考慮磁滯損耗，以類似的方式獲得勵(lì)磁電流。所得波形既不是正弦波也不是對(duì)稱的，并且和以前一樣，三次諧波占主導(dǎo)地位。
　　抑制磁化電流中的三次諧波將使磁通失真，其波形將呈現(xiàn)出包含三次諧波的雙頂，進(jìn)而在繞組中感應(yīng)出峰值電動(dòng)勢(shì)。