Kuidas on tuumakaotus ja hystereesikaotus seotud

Tõdekaotuse ja histereesikaotuse vaheline suhe

Tõdekaotus (Core Loss) ja histereesikaotus (Hysteresis Loss) on kaks levinud kaotust elektromagnetilistes seadmetes. Need on tihedalt seotud, kuid omavad erinevaid omadusi ja mehhanisme. Allpool on antud nende kahe kaotuse ja nende suhte üksikasjalik selgitus:

Tõdekaotus

Tõdekaotus viitab kogu energiakaotusele, mis toimub tõdematerjalis alterneeriva magnetväli magneetsest magnetiseerimisprotsessist tingitud. Tõdekaotus koosneb peamiselt kahest komponendist: histereesikaotusest ja eddi strömide kaotusest.

Histereesikaotus

Histereesikaotus on energiakaotus, mis tekkib tõdematerjalis magneetiseerimisprotsessi ajal histereesi fenomeni tõttu. Histereesia on magneetinduktsiooni B hilinemine magneetvälimäärat H järel. Iga magneetiseerimiskord tarbib teatud hulka energiat, mis libiseb välja soojusena, moodustades histereesikaotuse.

Histereesikaotust saab väljendada järgmisega valemiga:

kus:

• Ph on histereesikaotus (ühik: vat, W)

• Kh on materjali omadustega seotud konstant

• f on sagedus (ühik: herz, Hz)

• Bm on maksimaalne magneetinduktsioon (ühik: tesla, T)

• n on histereesi eksponent (tavaliselt vahemikus 1,2 kuni 2)

• V on tõde ruumala (ühik: kuupmeetrit, m³)

Eddi strömide kaotus 

Eddi strömide kaotus on energiakaotus, mis tekkib eddi ströömi, mida tõdematerjalis induktseerib alterneeriv magnetväli. Need eddi ströömid virtuvad materjalises ja genereerivad joule'i soojust, mis põhjustab energiakaotust. Eddi strömide kaotus on seotud tõdematerjali vastupanega, sagedusega ja magneetinduktsiooniga.

Eddi strömide kaotust saab väljendada järgmisega valemiga:

kus:

• Pe on eddi strömide kaotus (ühik: vat, W)

• Ke on materjali omadustega seotud konstant

• f on sagedus (ühik: herz, Hz)

• Bm on maksimaalne magneetinduktsioon (ühik: tesla, T)

• V on tõde ruumala (ühik: kuupmeetrit, m³)

Suhe

Ühised tegurid:

Sagedus 

f: Nii tõdekaotus kui ka histereesikaotus on proportsionaalsed sagedusega. Kõrgem sagedus tuletab rohkem magneetiseerimiskordi tõdes, mis viib suuremate kaotusteni.

Maksimaalne magneetinduktsioon 

Bm : Nii tõdekaotus kui ka histereesikaotus on seotud maksimaalse magneetinduktsiooniga. Kõrgem magneetinduktsioon viib tugevamate magneetväli muutusteni, mis tõstab kaotusi.

Tõde ruumala 

V: Nii tõdekaotus kui ka histereesikaotus on proportsionaalsed tõde ruumalaga. Suuremad ruumalad viivad suuremate kogukaotusteni.

Erinevad mehhanismid:

• Histereesikaotus: Peamiselt põhjustatud tõdematerjali histereesi fenomeniga, mis on seotud materjali magneetiseerimisajaloo.

• Eddi strömide kaotus: Peamiselt põhjustatud eddi ströömi, mida tõdematerjalis induktseerib alterneeriv magnetväli, mis on seotud materjali vastupanuga ja magneetvälimääratega.

Kokkuvõte

Tõdekaotus koosneb histereesikaotusest ja eddi strömide kaotusest. Histereesikaotus on peamiselt seotud tõdematerjali magneetiseerimisomadustega, samas kui eddi strömide kaotus on peamiselt seotud eddi ströömi, mida induktseerib alterneeriv magnetväli. Mõlemad on mõjutatud sageduse, magneetinduktsiooni ja tõde ruumalaga, kuid neil on erinevad füüsikalised mehhanismid. Nende kaotuste loomuse ja suhte mõistmine on oluline elektromagnetiliste seadmete disaini optimeerimiseks ja nende efektiivsuse parandamiseks.