导出变压器中的磁化电流和励磁电流的图形方法具有说明性，因为它们使我们能够同时可视化产生这些波形的元素，例如磁通波形和磁性材料的典型 BH 曲线。
所得波形表明它们不是正弦波，并且对于励磁电流而言，它也不对称。
使用傅里叶定理对结果进行分析使我们能够将波形分解为基波分量和一系列奇次谐波，其中三次谐波占主导地位。抑制电流中的三次谐波将在绕组中感应出峰值电动势。
从磁化曲线图形推导磁化电流波
铁磁材料的相对磁导率随磁场强度的变化而变化。这一特性限制了我们分析推导磁化电流的能力，但磁化电流可以根据给定材料的正常磁化曲线或制造商提供的每单位材料重量的励磁伏安与磁通密度的曲线来计算。
如果提供给变压器的电压是正弦曲线，则磁通几乎是正弦曲线。假设正弦磁通波，图 1 显示了导出的磁化电流-时间曲线。
从磁化曲线推导磁化电流波
图 1. 从磁化曲线推导磁化电流波
如果变压器铁芯没有饱和，则由磁通产生的磁化电流 (Im) 将呈正弦波形状且与磁通同相。然而，出于经济原因，变压器在磁化曲线的拐点附近运行，那里存在一定程度的饱和。结果是磁化电流是对称的，但由于磁化曲线的非线性而不能是正弦的。
将磁化电流波分解为一系列分量正弦曲线时，它相当于一个基频的正弦波和一系列奇次谐波（三次、五次、七次等），其中三次谐波占主导地位。三次谐波的范围为基频的 30% 至 40%，具体取决于铁芯的饱和程度。高次谐波可以忽略不计。三次谐波电流及其倍数（三次谐波）同相。
图 2 显示了磁化电流的基波和三次谐波成分。
由基波和三次谐波组成的磁化电流波
图 2. 由基波和三次谐波组成的磁化电流波
磁滞回线励磁电流波的图形推导
考虑到磁滞、涡流损耗和正弦变化的磁通，励磁电流 (Ie) 的电流-时间曲线将形成如图 3 所示的曲线。
励磁电流波，源自磁滞回线
图 3. 由磁滞回线得出的励磁电流波
励磁电流严重失真，表明存在显着的三次、五次、七次和高次谐波，以及造成不对称波形的大量基频分量。第二季度周期不是季度周期的镜像。正弦分量 Ih+e 负责在激励电流中观察到的不对称程度。
图4显示了Ie的瞬时值，将Im和Ih+e波相加
励磁电流分量波瞬时相加
图4 励磁电流分量波瞬时相加
如前所述，励磁电流可以分解为基频和谐波，其中三次谐波再次占主导地位。
励磁电流中三次谐波的抑制
抑制磁化分量中的三次谐波迫使正弦电流流过绕组。由于铁芯非线性需要谐波，因此磁通提供谐波。这些谐波（主要是第三次谐波）使通量失真，呈现出双顶，如图 5 所示。
对于由基波和三次谐波组成的磁通波 (?m)，绕组中感应的电动势的合成波也由基波和三次谐波组成。图 5 用虚线显示了这一点。
具有三次谐波的扭曲磁通和电动势
图 5. 扭曲的磁通和带有三次谐波的 EMF
此外，EMF的基波和三次谐波的相对相位位置反转了磁通波分量的相应相位关系。
结果是双顶磁通波和峰值 EMF 波。忽略绕组中的压降，感应电压也会达到峰值。
EMF 三次谐波的规模是磁通波规模的三倍。如果磁化电流中的三次谐波抑制在磁通波中产生 35% 的三次谐波，则该磁通谐波将在电压中产生 3 x 35 = 105% 的三次谐波。
净效应是变压器绕组中感应出较大的三次谐波电压，这可能会对绝缘体施加过大的应力。
负载对电流畸变的影响
当次级绕组提供负载电流 (I2) 时，励磁电流与其在初级侧 (N2·I2/N1) 结合，给出总初级电流。
假设初级电压和磁通是正弦曲线，这会感应出正弦次级电压，则次级电流通常也将是正弦曲线，除非次级负载的性质引入了干扰。当次级负载由具有在高磁通密度下工作的磁芯的设备组成时，该效应将带来与初级电路所描述的相同类型的次级电流失真。
如果次级电流为正弦波且为满载值，则所得初级电流将略有失真，因为励磁电流的谐波仅占总电流的一小部分。如果负载是无源的，则增加负载的效果是平滑初级电流。
总结磁化电流和励磁电流波形
当铁芯受到磁化力时，随着磁化力的增大，终的磁化强度趋于接近极限，即铁接近饱和状态。
假设磁芯中没有磁滞损耗，磁化曲线上任何点的坐标代表磁芯中的磁通和产生磁通的磁化电流的同时值。
图形方法证明，磁化电流的波形不是正弦波，而是随着铁接近饱和而变得更加尖峰。然而，磁化电流是对称的。
将该波形分解为一系列分量正弦曲线的结果是一条基频和一系列奇次谐波的曲线，其中三次谐波占主导地位。
考虑磁滞损耗，以类似的方式获得励磁电流。所得波形既不是正弦波也不是对称的，并且和以前一样，三次谐波占主导地位。
抑制磁化电流中的三次谐波将使磁通失真，其波形将呈现出包含三次谐波的双顶，进而在绕组中感应出峰值电动势。
