Kategori: Artikel Pilihan » Novice juruelektrik
Bilangan pandangan: 4727
Komen pada artikel: 0

Hysteresis dan kerugian semasa eddy

 

Semasa pembalikan magnetisasi bahan magnet oleh medan magnet yang bergantian, sebahagian tenaga medan magnet yang terlibat dalam pembalikan magnetisasi hilang. Bahagian tertentu kuasa, yang dipanggil "kehilangan magnetik tertentu", akan hilang dalam jisim satu unit bahan magnet tertentu dalam bentuk haba.

Kerugian magnetik tertentu termasuk kehilangan dinamik serta kerugian histeresis. Kerugian dinamik termasuk kerugian yang disebabkan oleh arus eddy (yang disebabkan oleh bahan) dan kelikatan magnet (apa yang dipanggil magnet selepas itu). Kerugian akibat histeresis magnetik dijelaskan oleh pergerakan sempadan domain yang tidak dapat dipulihkan.

Pengubah kuasa pada sokongan VL

Setiap bahan magnetik mempunyai kehilangan histerisisnya sendiri berkadar dengan kekerapan bidang magnetizing magnetizing, serta kawasan gelung heteresis bahan ini.

Gelung heteresis:

Gelung heteresis

Untuk mencari kuasa kerugian yang berkaitan dengan histeresis dalam unit massa (dalam W / kg), formula berikut digunakan:

Daya kehilangan histerisis

Untuk mengurangkan kerugian histeresis, yang paling sering digunakan untuk menggunakan bahan-bahan magnet seperti itu, daya paksaan yang kecil, iaitu bahan dengan gelung histeresis nipis. Bahan tersebut disebarkan untuk melegakan tekanan dalam struktur dalaman, mengurangkan jumlah dislokasi dan kecacatan lain, dan juga memperbesar butiran.

Arus Eddy juga menyebabkan kerugian tidak dapat dipulihkan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa magnetisasi magnetisasi mendorong arus dalam bahan magnetisasi. Kerugian yang disebabkan oleh arus eddy, masing-masing, bergantung kepada rintangan elektrik bahan magnetisasi magnet dan pada konfigurasi litar magnet.

Oleh itu, semakin besar resistiviti (lebih teruk kekonduksian) bahan magnet, semakin kecil kerugian yang disebabkan oleh arus eddy.

Kerugian akibat arus eddy adalah berkadar dengan kekerapan magnetizing magnetizing medan kuasa, oleh itu, litar magnet yang diperbuat daripada bahan dengan kekonduksian elektrik yang tinggi tidak boleh digunakan dalam peranti yang beroperasi pada frekuensi yang cukup tinggi.

Untuk menganggarkan kuasa kerugian semasa eddy untuk jisim unit bahan magnet (dalam W / kg), gunakan formula:

Eddy Current Loss Power

 

Eddy kehilangan kuasa semasa untuk bahan lembaran

Kerana kerugian akibat arus eddy secara kuantitatif bergantung kepada kuadrat frekuensi, untuk beroperasi di rantau frekuensi tinggi, pertama sekali perlu mengambil kira kerugian akibat arus eddy.

Untuk meminimumkan kerugian ini, mereka cuba menggunakan teras magnetik dengan rintangan elektrik yang lebih tinggi.

Untuk meningkatkan rintangan, teras dikumpulkan dari kepelbagaian kepingan bahan ferromagnet yang saling terpencil dengan daya tahan elektrik intrinsik yang cukup tinggi.

Teras magnet dikenakan

Bahan magnetik serbuk ditekan dengan dielektrik supaya zarah bahan magnet dipisahkan dari satu sama lain oleh zarah dielektrik. Jadi dapatkan magnetodelektrik.

Pilihan lain ialah penggunaan ferrite - seramik ferrimagnetic khas, dicirikan oleh kerintangan elektrik yang tinggi, dekat dengan rintangan dielektrik dan semikonduktor. Malah, ferrite adalah penyelesaian pepejal oksida besi dengan oksida beberapa logam divalen, yang boleh digambarkan oleh formula umum:

 

Ferrites

Dengan penurunan ketebalan lembaran bahan logam, kerugian yang disebabkan oleh arus eddy menurun dengan sewajarnya. Tetapi pada masa yang sama, kerugian yang dikaitkan dengan peningkatan histeresis, kerana dengan penipisan daun, ukuran butir juga berkurangan, yang bermakna daya paksaan tumbuh.

Hampir dengan peningkatan kekerapan, kerugian semasa eddy meningkat lebih daripada kehilangan histerisis, ini dapat dilihat dengan membandingkan dua formula pertama. Dan pada kekerapan tertentu, kerugian semasa eddy mulai semakin mengatasi kerugian histerisis.

Ini bermakna walaupun ketebalan lembaran bergantung pada frekuensi kerja, bagaimanapun, untuk setiap kekerapan, ketebalan lembaran tertentu mesti dipilih dengan kerugian magnetik keseluruhannya akan diminimumkan.

Biasanya, bahan magnet cenderung untuk menunda perubahan induksi magnet mereka sendiri, bergantung pada tempoh medan magnet.

Fenomena ini menyebabkan kerugian yang berkaitan dengan aftereffect magnet (atau apa yang dipanggil kelikatan magnet). Ini disebabkan oleh inersia dari proses pengubahsuaian domain. Yang lebih pendek tempoh medan magnet yang digunakan, semakin lama penangguhan, dan oleh itu kehilangan magnet yang disebabkan oleh "kelikatan magnet", lebih banyak. Faktor ini mesti dipertimbangkan semasa merancang peranti berdenyut dengan teras magnetik.

Kerugian kuasa dari kesan selepas magnet tidak boleh dikira secara langsung, tetapi ia boleh didapati secara tidak langsung - sebagai perbezaan antara jumlah kerugian magnetik tertentu dan jumlah kerugian akibat arus eddy dan histeresis magnetik:

Hysteresis dan kerugian semasa eddy

Oleh itu, dalam proses pembalikan magnetisasi terdapat sedikit ketinggalan induksi magnetik dari intensiti bidang magnetisasi magnetisasi dalam fasa. Alasan untuk ini adalah lagi arus eddy, yang, menurut undang-undang Lenz, menghalang perubahan dalam induksi magnetik, fenomena histeresis dan kesan selepas magnet.

Sudut penangguhan fasa dipanggil sudut kehilangan magnet δm. Ciri-ciri sifat dinamik bahan-bahan magnet menunjukkan parameter seperti tangent tanbum sudut kehilangan magnet.

Di sini adalah litar bersamaan dan gambarajah vektor untuk gegelung toroidal dengan teras bahan magnet, di mana r1 adalah rintangan setara semua kerugian magnet:

Gambarajah litar dan vektor setaraf untuk gegelung toroidal dengan teras yang terbuat dari bahan magnetik

Ia dilihat bahawa tangen sudut kehilangan magnet adalah berkadar songsang dengan faktor kualiti gegelung. Bm induksi yang timbul di bawah syarat-syarat ini dalam bahan magnet boleh diuraikan ke dalam dua komponen: yang pertama bertepatan dalam fasa dengan intensiti medan magnetizing, dan kedua yang tertinggal 90 darjah di belakangnya.

Komponen pertama secara langsung berkaitan dengan proses yang boleh diterbalikkan semasa pembalikan magnetisasi, yang kedua untuk yang tidak dapat dipulihkan. Digunakan dalam litar AC, bahan magnetik dicirikan berkaitan dengan parameter ini seperti kebolehtelapan magnet yang kompleks:

Kebolehtelapan magnet yang kompleks

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • Superconductivity dalam industri tenaga elektrik. Bahagian 2. Masa depan kepunyaan superkonduktor ...
  • Bagaimana voltan ditukar kepada arus
  • Medan magnet bumi
  • Magnet superkonduktor
  • Induktor dan medan magnet

  •