Mi a hiszterézis veszteség: tényezők és alkalmazásai

A hiszterézis kifejezés egy ókori görög szó, amelynek jelentése elmaradt vagy hiányos. Körülbelül 1890-ben találta ki „Sir James Alfred Ewing” a mágneses anyag viselkedésének leírására. Tudjuk, hogy a rotációs veszteség főleg az összes elektromos motorok miközben az energiát elektromosról mechanikusra változtatja. Általában ezeket a veszteségeket különböző veszteségekbe sorolják, mint például mágneses, mechanikus, réz, kefés veszteségek, egyébként az alapvető ok és a mechanizmus alapján. Tehát a mágneses veszteség kétféle, nevezetesen a hiszterézis és az örvényáram. Ez a cikk a hiszterézisvesztés és annak befolyásoló tényezőinek áttekintését tárgyalja.

Mi a hiszterézis veszteség?

Meghatározás: A hiszterézis veszteséget a mag mágnesezése és demagnetizálása okozhatja, ha az áram előre és hátra irányban táplálkozik. Amikor a mágnesező erőt a mágneses anyagon belül fejtik ki, akkor a mágneses anyag molekulái egy adott irányban egy vonalba kerülnek. Ez az erő fordított irányban felfordítható, a molekuláris mágnesek belső visszaverődése ellenáll a mágnesesség fordítottjának, amely mágneses hiszterézist eredményez. A belső visszaverődés leküzdhető a mágnesező erő egy részének felhasználásával.

Hiszterézis veszteség

A hiszterézis veszteség képlete

A „H” (mágnesező erő), a „B” (a fluxus sűrűsége) közötti fő kapcsolatot a következő hiszterézis görbe szemlélteti. A hiszterézishurok területe megmutatja a szükséges mágneses energiát a mágnesezés és a mágnesezés teljes ciklusának befejezéséhez. A hurok területe főleg az egész folyamat során elvesztett energiát képviseli.

A hiszterézis veszteség egyenlete a következő egyenlettel ábrázolható

Pb = η * Bmaxn * f * V

A fenti egyenletből

A „Pb” a hiszterézis veszteség

Az „η” a Steinmetz-hiszterézis együttható, amely az anyagtól függ

A „Bmax” a legnagyobb fluxus sűrűsége

Az „n” a Steinmetz-kitevő, az anyag alapján 1,5 és 2,5 között mozog

„F” a mágneses megfordulás frekvenciája másodpercenként.

„V” a mágneses anyag térfogata (m3).

A hiszterézis hurok fő előnye elsősorban a hiszterézis hurok területe, amely alacsony hiszterézis veszteséget jelent. Ez a hurok megadja az anyag retentivitási és kényszerértékét. Ezért az ideális anyag kiválasztásának módja egy állandó mágnes felépítéséhez, majd a mag gép könnyebbé válik. A fenti B-H grafikon alapján meghatározzuk a fennmaradó mágnesességet, ezért az elektromágnesek számára könnyű kiválasztani az anyagot.

A hiszterézis veszteség nagysága

A következő csík ábra a mágneses anyag egy mágnesezési ciklusát mutatja. Az alábbiakban egy kis, dB vastagságú csíkot mutatunk be a hiszterézis hurok felett.

A hiszterézis veszteség nagysága

Bármely áram (I) érték esetén az egyenértékű fluxusérték:

Φ = B x A weber

A „dϕ” percnyi töltés dB x A, akkor az elvégzett munkát úgy adhatjuk meg

dW = amper fordulat x a fluxus változása

dW = NI x (dB x A) joule

dW = N (Hl / n) (dB x A) joule

Ahol H = NI / l

dW = H (Al) dB joule

A teljes mágnesezési ciklus alatt elvégzett teljes munka a fenti egyenlet mindkét oldalra történő integrálásával érhető el

dW = H (Al) dB joule

W = ∫H (Al) dB

W = Al ∫H dB joule

A fenti egyenletből a hurok területe ‘ʃ HdB’

Tehát, W = Al x a hiszterézis hurok területe, különben a térfogategységre eső munka W / m3 megegyezik a joule-ban kifejezett hiszterézis hurok területével.

Ha a nem. másodpercenként elvégezhető mágnesezési ciklusok, akkor a hiszterézis veszteség / m3 = egy hiszterézis hurok területe x f joule másodpercenként, különben Watts

A hiszterézis A mágneses anyagban bekövetkező veszteség az egyes térfogat egységekre az alábbiak szerint fejezhető ki.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watt

A fenti egyenletből

A „Ph” a hiszterézis vesztesége watton belül

A „Ƞ” a hiszterézisállandó J / m3-en belül. Ez az érték elsősorban a mágneses anyag természetétől függ.

A „Bmax” a fluxus sűrűségének legnagyobb értéke a mágneses anyagban wb / m2-ben értendő

’F’ a nem. másodpercenként elvégzett mágnesezési ciklusok

„V” a mágneses anyag térfogata m3-ben

A hiszterézis veszteséget befolyásoló tényezők

Különböző tényezők befolyásolhatják a hiszterézisvesztést, mint például az alábbiak.

• A hiszterézis hurkája keskeny, az anyag nagyon könnyen mágnesezhető lesz.
• Hasonlóképpen, ha az anyag nem válik mágnessé egyszerűen, akkor a hiszterézis hurok nagy lesz.
• A „B” különböző értékeinél különböző anyagok telítődhetnek, így ez a hurok magasságát befolyásolja.
• Ez a hurok elsősorban az anyagi természettől függ.
• A hurok mérete, valamint az alakja elsősorban a minta első helyzetétől függ.

Hogyan csökkenthetjük a hiszterézis veszteségeket?

A hiszterézis veszteségek csökkenthetők olyan anyag felhasználásával, amelynek a hiszterézis hurok területe kisebb. Ezért a kiváló minőségű vagy szilícium-dioxid-acél felhasználható a mag tervezéséhez a transzformátor mert a hiszterézishurok rendkívül kisebb területe van.

Ennek a veszteségnek a csökkentésére a speciális maganyag felhasználható, amely az áram áramának eltávolítása után eléri a nulla / nulla fluxus sűrűséget.

Ezeket a veszteségeket csökkenteni lehet a nem. laminált lemezekből, amelyeket a lemezek közötti kevesebb résen keresztül szállítanak. A hiszterézis veszteség csökkenthető egy olyan softcore kiválasztásával, amely kevesebb hiszterézissel rendelkezik. A legjobb példa erre a szilíciumacél stb. Ezek a veszteségek elsősorban a fluxus sűrűségétől, a rétegelt magtól és a frekvenciától függenek.

Alkalmazások

A a hiszterézisvesztés alkalmazásai a következőket tartalmazzák.

A hiszterézis hurok biztosítja a kényszer, a retentivitás, az érzékenység, a permeabilitás és az energiaveszteség adatait egyetlen mágnesezési ciklus alatt ferromágneses anyag . Tehát ez a hurok segítségünkre lesz a megfelelő és megfelelő anyag kiválasztásában egy meghatározott célra. A hiszterézisvesztés néhány példája az állandó mágnesek, az elektromágnesek és a transzformátor magja.

• Ezeket ferromágnesekben használják.
• A hiszterézis hurkok jelentősek számos elektromos eszköz tervezésében

Így van mindez a hiszterézisvesztés áttekintéséről amely tartalmazza a képletet, a tényezőket és az alkalmazásokat. Ezen veszteségek fő tulajdonságai főleg a retentivitást, a maradék fluxust, a maradék mágnesességet, a kényszerítő erőt, a permeabilitást és a vonakodást tartalmazzák. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a hiszterézis veszteség mértéke?