Bagaimana hubungan antara kerugian inti dan kerugian histeresis?
Hubungan Antara Rugi Inti dan Rugi Histeresis
Rugi inti (Core Loss) dan rugi histeresis (Hysteresis Loss) adalah dua jenis kerugian umum dalam perangkat elektromagnetik. Mereka saling terkait tetapi memiliki karakteristik dan mekanisme yang berbeda. Berikut adalah penjelasan rinci tentang kedua kerugian ini dan hubungan mereka:
Rugi Inti
Rugi inti merujuk pada total kehilangan energi yang terjadi di dalam bahan inti karena proses magnetisasi dalam medan magnet bolak-balik. Rugi inti terutama terdiri dari dua komponen: rugi histeresis dan rugi arus eddy
Rugi Histeresis
Rugi histeresis adalah kehilangan energi akibat fenomena histeresis dalam bahan inti selama proses magnetisasi. Histeresis adalah keterlambatan induksi magnet B dibandingkan dengan kekuatan medan magnet H. Setiap siklus magnetisasi mengkonsumsi sejumlah energi tertentu, yang hilang sebagai panas, membentuk rugi histeresis.
Rugi histeresis dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
di mana:
Ph adalah rugi histeresis (satuan: watt, W)
Kh adalah konstanta yang terkait dengan sifat bahan
f adalah frekuensi (satuan: hertz, Hz)
Bm adalah induksi magnet maksimum (satuan: tesla, T)
n adalah eksponen histeresis (biasanya antara 1.2 dan 2)
V adalah volume inti (satuan: meter kubik, m³)
Rugi Arus Eddy
Rugi arus eddy adalah kehilangan energi akibat arus eddy yang diinduksi dalam bahan inti oleh medan magnet bolak-balik. Arus eddy ini mengalir di dalam bahan dan menghasilkan panas joule, menyebabkan kehilangan energi. Rugi arus eddy terkait dengan resistivitas bahan inti, frekuensi, dan induksi magnet.
Rugi arus eddy dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
di mana:
Pe adalah rugi arus eddy (satuan: watt, W)
Ke adalah konstanta yang terkait dengan sifat bahan
f adalah frekuensi (satuan: hertz, Hz)
Bm adalah induksi magnet maksimum (satuan: tesla, T)
V adalah volume inti (satuan: meter kubik, m³)
Hubungan
Faktor Umum:
Frekuensi
f: Kedua rugi inti dan rugi histeresis proporsional dengan frekuensi. Frekuensi yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak siklus magnetisasi dalam inti, menyebabkan kerugian yang lebih tinggi.
Induksi Magnet Maksimum
Bm : Kedua rugi inti dan rugi histeresis terkait dengan induksi magnet maksimum. Induksi magnet yang lebih tinggi menghasilkan variasi medan magnet yang lebih intens, menyebabkan kerugian yang lebih tinggi.
Volume Inti
V: Kedua rugi inti dan rugi histeresis proporsional dengan volume inti. Volume yang lebih besar menghasilkan total kerugian yang lebih besar.
Mekanisme Berbeda:
Rugi Histeresis: Utamanya disebabkan oleh fenomena histeresis dalam bahan inti, yang terkait dengan riwayat magnetisasi bahan tersebut.
Rugi Arus Eddy: Utamanya disebabkan oleh arus eddy yang diinduksi dalam bahan inti oleh medan magnet bolak-balik, yang terkait dengan resistivitas bahan dan kekuatan medan magnet.
Kesimpulan
Rugi inti terdiri dari rugi histeresis dan rugi arus eddy. Rugi histeresis terutama terkait dengan karakteristik magnetisasi bahan inti, sementara rugi arus eddy terutama terkait dengan arus eddy yang diinduksi oleh medan magnet bolak-balik. Keduanya dipengaruhi oleh frekuensi, induksi magnet, dan volume inti, tetapi memiliki mekanisme fisik yang berbeda. Memahami sifat dan hubungan kerugian-kerugian ini sangat penting untuk mengoptimalkan desain perangkat elektromagnetik dan meningkatkan efisiensinya.
