איך הם קשורים בין אובדן גרעיני ואובדן היסטרזה?
הקשר בין אובדן ליבת לקבוצת אובדן ההיסטרזה
אובדן ליבה (Core Loss) ואובדן היסטרזה (Hysteresis Loss) הם שני סוגי אובדנים נפוצים במכשירים אלקטרומגנטיים. הם קשורים זה לזה אך יש להם מאפיינים ומנגנונים ייחודיים. להלן הסבר מפורט על שני האובדנים והקשר ביניהם:
אובדן ליבה
אובדן ליבה מתייחס לסך כל האנרגיה שאבדה בתוך חומר הליבה עקב תהליך המגנטיות בשדה מגנטי מתחלף. אובדן ליבה מורכב בעיקר משני רכיבים: אובדן היסטרזה ואובדן זרמי הסחרור
אובדן היסטרזה
אובדן היסטרזה הוא אובדן האנרגיה הנגרם מהופעת ההיסטרזה בחומר הליבה במהלך תהליך המגנטיות. ההיסטרזה היא התארכות של השדה המגנטי B אחרי עוצמת השדה המגנטי H. כל מחזור מגנטי מצריך כמות מסוימת של אנרגיה, שנפוגה כחום, ויוצרת את אובדן ההיסטרזה.
אובדן ההיסטרזה יכול לבוא לידי ביטוי בנוסחה הבאה:
כאשר:
Ph הוא אובדן ההיסטרזה (יחידות: וואט, W)
Kh הוא קבוע הקשור לתכונות החומר
f הוא התדירות (יחידות: הרץ, Hz)
Bm הוא השדה המגנטי המירבי (יחידות: טסלה, T)
n הוא חזקה של ההיסטרזה (בדרך כלל בין 1.2 ל-2)
V הוא נפח הליבה (יחידות: מ"ק, m³)
אובדן זרמי הסחרור
אובדן זרמי הסחרור הוא אובדן האנרגיה הנגרם מהזרמים הסחרוריים המושרהים בחומר הליבה על ידי השדה המגנטי המתחלף. הזרמים הסחרוריים אלה זורמים בתוך החומר ומפיקים חום ג'ול, מה שגורם לאובדן אנרגיה. אובדן זרמי הסחרור קשור להתנגדות החומר, לתדירות ולשדה המגנטי.
אובדן זרמי הסחרור יכול לבוא לידי ביטוי בנוסחה הבאה:
כאשר:
Pe הוא אובדן זרמי הסחרור (יחידות: וואט, W)
Ke הוא קבוע הקשור לתכונות החומר
f הוא התדירות (יחידות: הרץ, Hz)
Bm הוא השדה המגנטי המירבי (יחידות: טסלה, T)
V הוא נפח הליבה (יחידות: מ"ק, m³)
קשר
גורמים משותפים:
תדירות
f: גם אובדן הליבה ואובדן ההיסטרזה פרופורציונליים לתדירות. תדירות גבוהה יותר מובילה לעודפי מחזורים מגנטיים בליבה, מה שמוביל לאובדנים גבוהים יותר.
השדה המגנטי המירבי
Bm : גם אובדן הליבה ואובדן ההיסטרזה קשורים לשדה המגנטי המירבי. שדה מגנטי גבוה יותר מוביל לשינויים חזקים יותר בשדה המגנטי, מה שמוביל לאובדנים גבוהים יותר.
נפח הליבה
V: גם אובדן הליבה ואובדן ההיסטרזה פרופורציונליים לנפח הליבה. נפחים גדולים יותר מובילים לאובדנים כוללים גדולים יותר.
מנגנונים שונים:
אובדן ההיסטרזה: בעיקר CAUSED על ידי תופעת ההיסטרזה בחומר הליבה, שקשורה להיסטוריה של המגנטיות של החומר.
אובדן זרמי הסחרור: בעיקר CAUSED על ידי זרמי הסחרור המושרהים בחומר הליבה על ידי השדה המגנטי המתחלף, שקשורים להתנגדות החומר וכוח השדה המגנטי.
סיכום
אובדן הליבה מורכב מאובדן ההיסטרזה ואובדן זרמי הסחרור. אובדן ההיסטרזה קשור בעיקר לתכונות המגנטיות של חומר הליבה, בעוד שאובדן זרמי הסחרור קשור בעיקר לזרמי הסחרור המושרהים על ידי השדה המגנטי המתחלף. שניהם משפיעים על התדירות, השדה המגנטי ונפח הליבה, אך יש להם מנגנונים פיזיקליים ייחודיים. הבנת טבעם והקשר ביניהם קריטית עבור אופטימיזציה של עיצוב מכשירים אלקטרומגנטיים ושיפור יעילותם.
