Термин гистерезис - древнегреческое слово, и значение этого слова отстает или отсутствует. Он был изобретен «сэром Джеймсом Альфредом Юингом» примерно в 1890 году для описания поведения магнитного материала. Мы знаем, что ротационный потери в основном происходило во всех электродвигатели при изменении мощности с электрической на механическую. Как правило, эти потери подразделяются на различные потери, такие как магнитные, механические, медные, щеточные, в противном случае - паразитные потери на основе основной причины, а также механизма. Итак, магнитные потери бывают двух типов, а именно гистерезисные и вихревые. В этой статье обсуждается обзор потерь на гистерезис и влияющих на них факторов.
Что такое потеря гистерезиса?
Определение: Потери на гистерезис могут быть вызваны намагничиванием и размагничиванием сердечника, когда ток подается в прямом и обратном направлениях. Когда к магнитному материалу прилагается сила намагничивания, молекулы магнитного материала выравниваются в одном конкретном направлении. Эта сила может быть направлена вверх в обратном направлении, внутреннее отражение молекулярных магнитов сопротивляется обратному магнетизму, что приводит к магнитному гистерезису. Внутреннее отражение можно преодолеть, используя часть силы намагничивания.
Потеря гистерезиса
Формула потери гистерезиса
Основное соотношение между «H» (сила намагничивания) и «B» (плотность магнитного потока) показано на следующей кривой гистерезиса. Область петли гистерезиса показывает необходимую энергию для завершения полного цикла намагничивания, а также размагничивания. Площадь петли в основном представляет собой потерянную энергию во время этого процесса.
Уравнение потерь на гистерезис может быть представлено следующим уравнением
Pb = η * Bmaxn * f * V
Из приведенного выше уравнения
«Pb» - потеря гистерезиса
‘Η’ - коэффициент гистерезиса Штейнмеца, который зависит от материала.
«Bmax» - максимальная плотность потока.
«N» - показатель Штейнмеца, в зависимости от материала он варьируется от 1,5 до 2,5.
«F» - частота изменения магнитного поля за каждую секунду.
«V» - это объем магнитного материала (м3).
Основное преимущество петли гистерезиса в основном заключается в том, что область петли гистерезиса представляет собой низкие потери на гистерезис. Этот цикл дает значение сохраняемости и коэрцитивности материала. Поэтому способ выбрать идеальный материал для создания постоянного магнита, а затем сердечника машина станет легче. Из приведенного выше графика B-H определяется остаточный магнетизм, поэтому выбор материала для электромагнитов является легким.
Величина потери гистерезиса
На следующем рисунке показан один цикл намагничивания магнитного материала. Небольшая полоса толщиной в дБ над петлей гистерезиса показана ниже.
Величина потери гистерезиса
Для любого значения тока (I) эквивалентное значение магнитного потока равно
Φ = B x A Вебер
Для минутного заряда ‘dϕ’ составляет дБ x A, тогда проделанная работа может быть представлена как
dW = ампер-виток x изменение магнитного потока
dW = NI x (дБ x A) Джоули
dW = N (Hl / n) (дБ x A) Джоули
Где H = NI / л
dW = H (Al) дБ Джоуля
Полная работа, проделанная в течение полного цикла намагничивания, может быть достигнута путем интегрирования вышеуказанного уравнения с обеих сторон.
dW = H (Al) дБ Джоуля
W = ∫H (Al) дБ
W = Al ∫H дБ Джоуля
Из приведенного выше уравнения площадь петли составляет ‘HdB’
Итак, W = Al x площадь петли гистерезиса, в противном случае работа, выполненная на единицу объема, Вт / м3, равна площади петли гистерезиса в Джоулях.
Если нет. циклов намагничивания, которые могут выполняться каждую секунду, тогда потери на гистерезис / м3 = площадь одной петли гистерезиса x f джоулей в секунду, в противном случае Вт
Потери на гистерезис в магнитном материале для каждой единицы объема можно выразить следующим образом.
Ph / м3 = Ƞ Bmax1,6 фВ Вт
Из приведенного выше уравнения
«Ph» - потеря гистерезиса в ваттах.
‘’ - постоянная гистерезиса в пределах Дж / м3. Это значение в основном зависит от природы магнитного материала.
«Bmax» - максимальное значение плотности магнитного потока в магнитном материале в Вб / м2.
«Е» - это нет. циклов намагничивания, которое производится за каждую секунду
‘V’ - объем магнитного материала в м3.
Факторы, влияющие на потерю гистерезиса
Существуют различные факторы, влияющие на потерю гистерезиса, например следующие.
- Петля гистерезиса узкая, материал очень легко намагнитится.
- Точно так же, если материал не намагничивается просто, петля гистерезиса будет большой.
- При разных значениях «B» разные материалы могут насыщаться, поэтому это влияет на высоту петли.
- Этот цикл в основном зависит от материальной природы.
- Размер петли, как и форма, в основном зависит от первого положения образца.
Как уменьшить потери на гистерезис?
Потери на гистерезис можно уменьшить, используя материал с меньшей площадью петли гистерезиса. Следовательно, для проектирования сердечника в пределах трансформатор потому что он имеет чрезвычайно меньшую площадь петли гистерезиса.
Чтобы уменьшить эти потери, можно использовать специальный материал сердечника, который достигает нулевой / ненулевой плотности потока после прекращения прохождения тока.
Эти потери можно уменьшить, увеличив количество. пластин, которые подводятся через меньшее количество зазоров между пластинами. Потери на гистерезис можно уменьшить, выбрав мягкий сердечник с меньшим гистерезисом. Лучшим примером этого является кремнистая сталь и т. Д. Эти потери в основном зависят от плотности потока, ламинированного сердечника и частоты.
Приложения
В применения гистерезисных потерь включая следующее.
Петля гистерезиса предоставляет данные о коэрцитивности, удерживающей способности, восприимчивости, проницаемости и потере энергии в течение одного цикла намагничивания для каждого ферромагнитный материал . Итак, этот цикл поможет нам выбрать правильный и подходящий материал для конкретной цели. Некоторые из примеров гистерезисных потерь включают постоянные магниты, электромагниты и сердечник трансформатора.
- Они используются в ферромагнетиках.
- Петли гистерезиса имеют важное значение при проектировании многих электрических устройств.
Таким образом, это все об обзоре гистерезисных потерь который включает формулы, коэффициенты и приложения. Основные свойства этих потерь в основном включают удерживающую способность, остаточный поток, остаточный магнетизм, коэрцитивную силу, проницаемость и сопротивление. Вот вам вопрос, а какая единица измерения потери гистерезиса?
