Hvordan er kernetab og hysteresetab relateret?

Forholdet mellem kerne tab og hysteresetab

Kerne tab (Core Loss) og hysteresetab (Hysteresis Loss) er to almindelige typer af tab i elektromagnetiske enheder. De er tæt forbundet, men har distinkte karakteristika og mekanismer. Nedenfor følger en detaljeret forklaring på disse to typer tab og deres forhold:

Kerne tab

Kerne tab refererer til det samlede energitab, der opstår i kernetilstanden på grund af magnetiseringsprocessen i et alternativt magnetfelt. Kerne tab består primært af to komponenter: hysteresetab og strømningstab.

Hysteresetab

Hysteresetab er energitabet, der skyldes hysteresefænomenet i kernetilstanden under magnetiseringsprocessen. Hystere se er den forsinkelse, der opstår mellem magnetisk induktion B og magnetfeltets styrke H. Hver magnetiseringscyklus forbruger en vis mængde energi, som udsendes som varme, hvilket danner hysteresetabet.

Hysteresetab kan udtrykkes ved følgende formel:

hvor:

• Ph er hysteresetabet (enhed: watt, W)

• Kh er en konstant relateret til materialens egenskaber

• f er frekvensen (enhed: hertz, Hz)

• Bm er maksimal magnetisk induktion (enhed: tesla, T)

• n er hystereseeksponenten (typisk mellem 1,2 og 2)

• V er kernens volumen (enhed: kubikmeter, m³)

Strømningstab

Strømningstab er energitabet, der skyldes strømninger, der fremkalder i kernetilstanden af det alternativt magnetfelt. Disse strømninger løber inden for materialet og genererer joules varme, hvilket fører til energitab. Strømningstab er relateret til resistiviteten af kernetilstanden, frekvensen og magnetisk induktion.

Strømningstab kan udtrykkes ved følgende formel:

hvor:

• Pe er strømningstab (enhed: watt, W)

• Ke er en konstant relateret til materialens egenskaber

• f er frekvensen (enhed: hertz, Hz)

• Bm er maksimal magnetisk induktion (enhed: tesla, T)

• V er kernens volumen (enhed: kubikmeter, m³)

Forhold

Fælles faktorer:

Frekvens

f: Både kerne tab og hysteresetab er proportionale med frekvensen. Højere frekvens resulterer i flere magnetiseringscykluser i kernetilstanden, hvilket fører til højere tab.

Maksimal magnetisk induktion

Bm: Både kerne tab og hysteresetab er relateret til maksimal magnetisk induktion. Højere magnetisk induktion resulterer i mere intense variationer i magnetfeltet, hvilket fører til højere tab.

Kernens volumen

V: Både kerne tab og hysteresetab er proportionale med kernens volumen. Større volumener resulterer i større totale tab.

Forskellige mekanismer:

• Hysteresetab: Primært forårsaget af hysteresefænomenet i kernetilstanden, som er relateret til materialens magnetiseringshistorik.

• Strømningstab: Primært forårsaget af strømninger, der fremkalder i kernetilstanden af det alternativt magnetfelt, som er relateret til materialens resistivitet og magnetfeltets styrke.

Oversigt

Kerne tab består af hysteresetab og strømningstab. Hysteresetab er hovedsageligt relateret til kernetilstandens magnetiseringskarakteristikker, mens strømningstab er hovedsageligt relateret til strømninger, der fremkalder af det alternativt magnetfelt. Begge er påvirket af frekvens, magnetisk induktion og kernens volumen, men de har distinkte fysiske mekanismer. At forstå natur og forholdet mellem disse tab er afgørende for at optimere designet af elektromagnetiske enheder og forbedre deres effektivitet.