Miben áll a kapcsolat a mágneses nyílt veszteség és az őrültségi veszteség között?

Magfeszültség- és hysteresis-veszteségek közötti kapcsolat

A magveszteség (Core Loss) és a hysteresis-veszteség (Hysteresis Loss) két gyakori veszteség típus az elektromos eszközökben. Ezek szorosan összefüggnek, de sajátos jellemzőikkel és mechanizmusokkal rendelkeznek. Az alábbiakban részletesen ismertetjük ezeket a veszteségeket és a közöttük lévő kapcsolatot:

Magveszteség

A magveszteség a maganyagon belül fellépő teljes energiaveszteséget jelenti egy váltó mágneses mező hatására. A magveszteség főleg két összetevőből áll: hysteresis-veszteség és cirkulációs áramveszteség.

Hysteresis-veszteség

A hysteresis-veszteség a hysteresis jelenség miatti energiaveszteséget jelenti a maganyagban a mágnesesítés során. A hysteresis a mágneses indukció B késése a mágneses tér H erőssége mögött. Minden mágnesesítési ciklus bizonyos mennyiségű energiát fogyaszt, amely hő formájában diszipál, ezzel a hysteresis-veszteséget alakítva.

A hysteresis-veszteséget a következő képlettel fejezhetjük ki:

ahol:

• Ph a hysteresis-veszteség (mértékegység: watt, W)

• Kh egy konstans, ami az anyag tulajdonságaitól függ

• f a frekvencia (mértékegység: herc, Hz)

• Bm a maximális mágneses indukció (mértékegység: tesla, T)

• n a hysteresis kitevő (általában 1,2 és 2 között van)

• V a mag térfogata (mértékegység: köbméter, m³)

Cirkulációs áramveszteség

A cirkulációs áramveszteség a cirkulációs áramok miatti energiaveszteséget jelenti, amelyeket a váltó mágneses mező indukál a maganyagban. Ezek a cirkulációs áramok a anyagon belül áramlanak, joule-hőt generálva, ami energiaveszteséget okoz. A cirkulációs áramveszteség az anyag ellenállásaival, a frekvenciával és a mágneses indukcióval kapcsolatos.

A cirkulációs áramveszteséget a következő képlettel fejezhetjük ki:

ahol:

• Pe a cirkulációs áramveszteség (mértékegység: watt, W)

• Ke egy konstans, ami az anyag tulajdonságaitól függ

• f a frekvencia (mértékegység: herc, Hz)

• Bm a maximális mágneses indukció (mértékegység: tesla, T)

• V a mag térfogata (mértékegység: köbméter, m³)

Kapcsolat

Közös tényezők:

Frekvencia

f: A magveszteség és a hysteresis-veszteség is arányos a frekvenciával. Magasabb frekvencián több mágnesesítési ciklus történik a magban, ami nagyobb veszteségeket eredményez.

Maximális mágneses indukció

Bm: A magveszteség és a hysteresis-veszteség is kapcsolódik a maximális mágneses indukcióhoz. Magasabb mágneses indukció intenzívebb mágneses mező-változásokat eredményez, ami nagyobb veszteségeket okoz.

Mag térfogata

V: A magveszteség és a hysteresis-veszteség is arányos a mag térfogatával. Nagyobb térfogat nagyobb teljes veszteséget eredményez.

Különböző mechanizmusok:

• Hysteresis-veszteség: Főleg a hysteresis jelenség miatt alakul a maganyagban, ami a mágnesesítési előzményekkel kapcsolatos.

• Cirkulációs áramveszteség: Főleg a cirkulációs áramok miatt alakul, amelyeket a váltó mágneses mező indukál a maganyagban, ami az anyag ellenállásával és a mágneses tér erősségevel kapcsolatos.

Összegzés

A magveszteség a hysteresis-veszteség és a cirkulációs áramveszteség összege. A hysteresis-veszteség főleg a maganyag mágnesesítési jellemzőitől függ, míg a cirkulációs áramveszteség főleg a váltó mágneses mező által indukált cirkulációs áramoktól függ. Mindkettő befolyásolja a frekvenciát, a mágneses indukciót és a mag térfogatát, de különböző fizikai mechanizmusokkal rendelkeznek. Ezeknek a veszteségeknek a természetének és kapcsolatának megértése kulcsfontosságú az elektromos eszközök optimalizálásához és hatékonyságának javításához.