Como están relacionadas a perda de núcleo e a perda de histerese

Relación entre a perda de núcleo e a perda de histerese

A perda de núcleo (Core Loss) e a perda de histerese (Hysteresis Loss) son dous tipos comúns de perdas nos dispositivos electromagnéticos. Están estreitamente relacionadas pero teñen características e mecanismos distintos. A continuación, presenta unha explicación detallada destas dúas perdas e a súa relación:

Perda de Núcleo

A perda de núcleo refírese á perda total de enerxía que ocorre no material do núcleo debido ao proceso de magnetización nun campo magnético alternativo. A perda de núcleo consiste principalmente en dous compoñentes: a perda de histerese e a perda por correntes de Foucault.

Perda de Histerese

A perda de histerese é a perda de enerxía debido ao fenómeno de histerese no material do núcleo durante o proceso de magnetización. A histerese é o retardo da indución magnética B respecto á intensidade do campo magnético H. Cada ciclo de magnetización consume unha cantidade determinada de enerxía, que se disipa como calor, formando a perda de histerese.

A perda de histerese pode expresarse coa seguinte fórmula:

onde:

• Ph é a perda de histerese (unidade: vatios, W)

• Kh é unha constante relacionada coas propiedades do material

• f é a frecuencia (unidade: herzios, Hz)

• Bm é a máxima indución magnética (unidade: teslas, T)

• n é o expoñente de histerese (tipicamente entre 1,2 e 2)

• V é o volume do núcleo (unidade: metros cúbicos, m³)

Perda por Correntes de Foucault 

A perda por correntes de Foucault é a perda de enerxía debido ás correntes de Foucault inducidas no material do núcleo polo campo magnético alternativo. Estas correntes fluen dentro do material e xeran calor joule, levando a unha perda de enerxía. A perda por correntes de Foucault está relacionada coa resistividade do material do núcleo, a frecuencia e a indución magnética.

A perda por correntes de Foucault pode expresarse coa seguinte fórmula:

onde:

• Pe é a perda por correntes de Foucault (unidade: vatios, W)

• Ke é unha constante relacionada coas propiedades do material

• f é a frecuencia (unidade: herzios, Hz)

• Bm é a máxima indución magnética (unidade: teslas, T)

• V é o volume do núcleo (unidade: metros cúbicos, m³)

Relación

Factores Comúns:

Frecuencia 

f: Tanto a perda de núcleo como a perda de histerese son proporcionais á frecuencia. Unha frecuencia máis alta resulta en máis ciclos de magnetización no núcleo, levando a maiores perdas.

Máxima Indución Magnética 

Bm : Tanto a perda de núcleo como a perda de histerese están relacionadas coa máxima indución magnética. Unha indución magnética máis alta resulta en variacións máis intensas do campo magnético, levando a maiores perdas.

Volume do Núcleo 

V: Tanto a perda de núcleo como a perda de histerese son proporcionais ao volume do núcleo. Volumes maiores resultan en perdas totais maiores.

Mecanismos Diferentes:

• Perda de Histerese: Principalmente causada polo fenómeno de histerese no material do núcleo, que está relacionado co historial de magnetización do material.

• Perda por Correntes de Foucault: Principalmente causada polas correntes de Foucault inducidas no material do núcleo polo campo magnético alternativo, que están relacionadas coa resistividade do material e a intensidade do campo magnético.

Resumo

A perda de núcleo está composta pola perda de histerese e a perda por correntes de Foucault. A perda de histerese está principalmente relacionada coas características de magnetización do material do núcleo, mentres que a perda por correntes de Foucault está principalmente relacionada cos correntes de Foucault inducidas polo campo magnético alternativo. Ambas están influenciadas pola frecuencia, a indución magnética e o volume do núcleo, pero teñen mecanismos físicos distintos. Entender a natureza e a relación destas perdas é crucial para optimizar o deseño dos dispositivos electromagnéticos e mellorar a súa eficiencia.