Kā saistīti magnētiskais zaudējums un histerezes zaudējums?

Sakarība starp ķermeņa zudumiem un histerezes zudumiem

Ķermeņa zudumi (Core Loss) un histerezes zudumi (Hysteresis Loss) ir divi bieži sastopami zudumu veidi elektromagnētiskos ierīcēs. Tie ir cieši saistīti, bet to raksturo atšķirīgas īpašības un mehānismi. Zemāk ir detaļots skaidrojums par šiem abiem zudumiem un to attiecībām:

Ķermeņa zudumi

Ķermeņa zudumi attiecas uz kopējo enerģijas zudumu, kas notiek ķermeņa materiālā dēļ magnetizācijas procesa maiņspēka magnētiskajā laukā. Ŷermeņa zudumi galvenokārt sastāv no diviem komponentiem: histerezes zudumiem un strūklaužu zudumiem.

Histerezes zudumi

Histerezes zudumi ir enerģijas zudumi, kas izraisīti histerezes fenomenu ķermeņa materiālā magnetizācijas procesā. Histereze ir magnētiskā indukcija B aizpalikšana aiz magnētiskā lauka stipruma H. Katrā magnetizācijas ciklā tiek patērēta noteikta enerģijas daudzums, kas izskatās kā siltums, veidojot histerezes zudumus.

Histerezes zudumus var izteikt ar šādu formulu:

kur:

• Ph ir histerezes zudumi (mērvienība: vatsts, W)

• Kh ir konstante, kas saistīta ar materiāla īpašībām

• f ir frekvence (mērvienība: herci, Hz)

• Bm ir maksimālā magnētiskā indukcija (mērvienība: tesla, T)

• n ir histerezes eksponents (parasti starp 1,2 un 2)

• V ir ķermeņa tilpums (mērvienība: kubikmetri, m³)

Strūklaužu zudumi 

Strūklaužu zudumi ir enerģijas zudumi, kas izraisīti strūklaužiem, kas izraisīti ķermeņa materiālā maiņspēka magnētiskā laukā. Šie strūklauži plūst materiālā un radīt dzoulas siltumu, kas vada pie enerģijas zudumiem. Strūklaužu zudumi ir saistīti ar ķermeņa materiāla resistivitāti, frekvenci un magnētisko indukciju.

Strūklaužu zudumi var izteikt ar šādu formulu:

kur:

• Pe ir strūklaužu zudumi (mērvienība: vatsts, W)

• Ke ir konstante, kas saistīta ar materiāla īpašībām

• f ir frekvence (mērvienība: herci, Hz)

• Bm ir maksimālā magnētiskā indukcija (mērvienība: tesla, T)

• V ir ķermeņa tilpums (mērvienība: kubikmetri, m³)

Attiecība

Kopīgie Faktori:

Frekvence 

f: Gan ķermeņa zudumi, gan histerezes zudumi ir proporcionāli frekvenčei. Augstāka frekvence rada vairāk magnetizācijas ciklu ķermenī, kas vada pie lielākiem zudumiem.

Maksimālā Magnētiskā Indukcija 

Bm : Gan ķermeņa zudumi, gan histerezes zudumi ir saistīti ar maksimālo magnētisko indukciju. Augstāka magnētiskā indukcija rada intenstīvākas magnētiskās lauka izmaiņas, kas vada pie lielākiem zudumiem.

Ķermeņa Tilpums 

V: Gan ķermeņa zudumi, gan histerezes zudumi ir proporcionāli ķermeņa tilpumam. Lielāki tilpumi rada lielākus kopējos zudumus.

Atšķirīgi Mekhānismi:

• Histerezes zudumi: Galvenokārt izraisīti histerezes fenomenu ķermeņa materiālā, kas saistīts ar materiāla magnetizācijas vēsturi.

• Strūklaužu zudumi: Galvenokārt izraisīti strūklaužiem, kas izraisīti ķermeņa materiālā maiņspēka magnētiskā laukā, kas saistīti ar materiāla resistivitāti un magnētiskā lauka stiprumu.

Kopsavilkums

Ķermeņa zudumi sastāv no histerezes zudumiem un strūklaužu zudumiem. Histerezes zudumi galvenokārt saistīti ar ķermeņa materiāla magnetizācijas īpašībām, savukārt strūklaužu zudumi galvenokārt saistīti ar strūklaužiem, ko izraisa maiņspēka magnētiskais lauks. Abi tiek ietekmēti frekvenci, magnētisko indukciju un ķermeņa tilpumu, taču to fiziskie mehānismi ir atšķirīgi. Labi saprast šo zudumu dabu un attiecību ir būtiski elektromagnētisko ierīču dizaina optimizēšanai un efektivitātes uzlabošanai.