Termin histereza to starożytne greckie słowo, a znaczenie tego słowa jest opóźnione lub niedostateczne. Został wynaleziony przez „Sir Jamesa Alfreda Ewinga” mniej więcej w 1890 roku w celu opisania zachowania materiału magnetycznego. Wiemy, że rotacyjny straty występowało głównie we wszystkich silniki elektryczne podczas zmiany mocy z elektrycznej na mechaniczną. Ogólnie rzecz biorąc, straty te są klasyfikowane jako różne straty, takie jak straty magnetyczne, mechaniczne, miedziane, szczotki, w przeciwnym razie zgubione straty w oparciu o podstawową przyczynę oraz mechanizm. Zatem straty magnetyczne to dwa rodzaje, a mianowicie histereza i prąd wirowy. W tym artykule omówiono utratę histerezy i czynniki wpływające na nią.
Co to jest utrata histerezy?
Definicja: Utrata histerezy może być spowodowana namagnesowaniem i rozmagnesowaniem rdzenia, gdy prąd zasila w kierunku do przodu i do tyłu. Kiedy siła magnetyzacji jest przyłożona do materiału magnetycznego, wówczas cząsteczki materiału magnetycznego są ustawione w jednym określonym kierunku. Siła ta może zostać odwrócona w odwrotnym kierunku, wewnętrzne odbicie magnesów molekularnych jest odporne na odwrotność magnetyzmu, co skutkuje histerezą magnetyczną. Odbicie wewnętrzne można pokonać wykorzystując część siły magnesującej.
Utrata histerezy
Formuła straty histerezy
Główna zależność między „H” (siłą magnesującą), „B” (gęstością strumienia) jest przedstawiona na poniższej krzywej histerezy. Obszar pętli histerezy przedstawia energię wymaganą do zakończenia pełnego cyklu namagnesowania, jak również rozmagnesowania. Obszar pętli reprezentuje głównie utraconą energię podczas tego procesu.
Równanie utraty histerezy można przedstawić następującym równaniem
Pb = η * Bmaxn * f * V
Z powyższego równania
„Pb” oznacza stratę na skutek histerezy
„Η” to współczynnik histerezy Steinmetza, który zależy od materiału
„Bmax” oznacza gęstość największego strumienia
„N” jest wykładnikiem Steinmetza, w oparciu o materiał waha się od 1,5 do 2,5
„F” jest częstotliwością zmiany kierunku magnetycznego w każdej sekundzie.
„V” to objętość materiału magnetycznego (m3).
Główną zaletą pętli histerezy jest głównie obszar pętli histerezy reprezentujący niską stratę histerezy. Ta pętla daje wartość retencji i koercji materiału. Dlatego sposób na wybranie idealnego materiału do zbudowania magnesu trwałego, a następnie rdzenia maszyna stanie się łatwiejsze. Z powyższego wykresu B-H określa się pozostały magnetyzm, a zatem wybór materiału jest łatwy dla elektromagnesów.
Wielkość straty histerezy
Poniższy rysunek paska przedstawia jeden cykl namagnesowania materiału magnetycznego. Poniżej pokazano mały pasek o grubości dB nad pętlą histerezy.
Wielkość straty histerezy
Dla dowolnej wartości prądu (I) równoważna wartość strumienia wynosi,
Φ = B x A weber
Dla ładowania minutowego „dϕ” wynosi dB x A, wówczas wykonaną pracę można podać jako
dW = obrót w amperach x zmiana strumienia
dW = NI x (dB x A) Dżule
dW = N (Hl / n) (dB x A) Dżule
Gdzie H = NI / l
dW = H (Al) dB Dżule
Całą pracę wykonaną w całym cyklu namagnesowania można osiągnąć poprzez całkowanie powyższego równania po obu stronach
dW = H (Al) dB Dżule
W = ∫H (Al) dB
W = Al ∫H dB dżuli
Z powyższego równania powierzchnia pętli wynosi „ʃ HdB”
Zatem W = Al x powierzchnia pętli histerezy, w przeciwnym razie praca wykonana na jednostkę objętości to W / m3 jest równa powierzchni pętli histerezy w dżulach.
Jeśli nie. liczba cykli namagnesowania, które można wykonać na sekundę, a następnie strata histerezy / m3 = powierzchnia pętli histerezy x f dżule na sekundę, w innym przypadku Watts
Straty histerezy w materiale magnetycznym dla każdej jednostki objętości można wyrazić w następujący sposób.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watts
Z powyższego równania
„Ph” oznacza stratę histerezy w watach
„Ƞ” jest stałą histerezy w zakresie J / m3. Wartość ta zależy głównie od natury materiału magnetycznego.
„Bmax” to najwyższa wartość gęstości strumienia w materiale magnetycznym wyrażona w wb / m2
„F” to nie. cykli namagnesowania wykonywanych na każdą sekundę
„V” jest objętością materiału magnetycznego wm3
Czynniki wpływające na utratę histerezy
Istnieją różne rodzaje czynników, które wpływają na utratę histerezy, jak poniżej.
- Pętla histerezy jest wąska, materiał będzie bardzo łatwo namagnesowany.
- Podobnie, jeśli materiał nie zostanie po prostu namagnesowany, pętla histerezy będzie duża.
- Przy różnych wartościach „B” różne materiały mogą się nasycać, więc wpłynie to na wysokość pętli.
- Ta pętla zależy głównie od natury materialnej.
- Rozmiar pętli, a także kształt, zależy głównie od pierwszej pozycji próbki.
Jak zmniejszyć straty histerezy?
Straty histerezy można zmniejszyć, stosując materiał, który ma mniejszy obszar pętli histerezy. W związku z tym do projektowania rdzenia w a transformator ponieważ ma wyjątkowo mniejszy obszar pętli histerezy.
Aby zmniejszyć tę stratę, można zastosować specjalny materiał rdzenia, który osiąga zerową / niezerową gęstość strumienia po usunięciu przepływu prądu.
Straty te można zmniejszyć, zwiększając nie. laminatów, które są dostarczane przez mniej szczelin między płytami. Utratę histerezy można zmniejszyć, wybierając program typu softcore, który ma mniejszą histerezę. Najlepszym tego przykładem jest stal krzemowa itp. Straty te zależą głównie od gęstości topnika, laminowanego rdzenia i częstotliwości.
Aplikacje
Plik zastosowania strat histerezy obejmują następujące elementy.
Pętla histerezy dostarcza danych dotyczących koercji, retencji, podatności, przepuszczalności i utraty energii w jednym cyklu namagnesowania dla każdego materiał ferromagnetyczny . Tak więc ta pętla pomoże nam w wyborze właściwego i odpowiedniego materiału do określonego celu. Niektóre przykłady strat na skutek histerezy obejmują magnesy trwałe, elektromagnesy i rdzeń transformatora.
- Są one używane w ferromagnetykach.
- Pętle histerezy są istotne w projektowaniu wielu urządzeń elektrycznych
Tak to jest wszystko o przeglądzie strat na skutek histerezy który obejmuje wzór, współczynniki i zastosowania. Główne właściwości tych strat obejmują głównie retencję, strumień szczątkowy, magnetyzm szczątkowy, siłę przymusu, przepuszczalność i niechęć. Tutaj jest pytanie do Ciebie, jaka jest jednostka utraty histerezy?
