Bagaimanakah hubungan antara kehilangan inti dan kehilangan histeresis?
Hubungan antara Kerugian Inti dan Kerugian Histeresis
Kerugian inti (Core Loss) dan kerugian histeresis (Hysteresis Loss) adalah dua jenis kerugian yang umum dalam peranti elektromagnetik. Mereka saling berkaitan tetapi memiliki ciri-ciri dan mekanisme yang berbeda. Berikut adalah penjelasan rinci tentang kedua kerugian ini dan hubungan mereka:
Kerugian Inti
Kerugian inti merujuk pada total kehilangan tenaga yang terjadi dalam bahan inti akibat proses magnetisasi dalam medan magnet bolak-balik. Kerugian inti terutamanya terdiri daripada dua komponen: kerugian histeresis dan kerugian arus eddy.
Kerugian Histeresis
Kerugian histeresis adalah kehilangan tenaga akibat fenomena histeresis dalam bahan inti semasa proses magnetisasi. Histeresis adalah keterlambatan induksi magnet B di belakang kekuatan medan magnet H. Setiap siklus magnetisasi menghabiskan sejumlah tenaga tertentu, yang dilepaskan sebagai haba, membentuk kerugian histeresis.
Kerugian histeresis boleh dinyatakan dengan formula berikut:
di mana:
Ph adalah kerugian histeresis (unit: watt, W)
Kh adalah pemalar yang berkaitan dengan sifat bahan
f adalah frekuensi (unit: hertz, Hz)
Bm adalah induksi magnet maksimum (unit: tesla, T)
n adalah eksponen histeresis (biasanya antara 1.2 dan 2)
V adalah isipadu inti (unit: meter padu, m³)
Kerugian Arus Eddy
Kerugian arus eddy adalah kehilangan tenaga akibat arus eddy yang ditimbulkan dalam bahan inti oleh medan magnet bolak-balik. Arus eddy ini mengalir dalam bahan dan menghasilkan haba joule, menyebabkan kehilangan tenaga. Kerugian arus eddy berkaitan dengan resistiviti bahan inti, frekuensi, dan induksi magnet.
Kerugian arus eddy boleh dinyatakan dengan formula berikut:
di mana:
Pe adalah kerugian arus eddy (unit: watt, W)
Ke adalah pemalar yang berkaitan dengan sifat bahan
f adalah frekuensi (unit: hertz, Hz)
Bm adalah induksi magnet maksimum (unit: tesla, T)
V adalah isipadu inti (unit: meter padu, m³)
Hubungan
Faktor Umum:
Frekuensi
f: Kedua-dua kerugian inti dan kerugian histeresis berkadar dengan frekuensi. Frekuensi yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak siklus magnetisasi dalam inti, menyebabkan kerugian yang lebih tinggi.
Induksi Magnet Maksimum
Bm: Kedua-dua kerugian inti dan kerugian histeresis berkaitan dengan induksi magnet maksimum. Induksi magnet yang lebih tinggi menghasilkan variasi medan magnet yang lebih intens, menyebabkan kerugian yang lebih tinggi.
Isipadu Inti
V: Kedua-dua kerugian inti dan kerugian histeresis berkadar dengan isipadu inti. Isipadu yang lebih besar menghasilkan kerugian total yang lebih besar.
Mekanisme Berbeza:
Kerugian Histeresis: Utamanya disebabkan oleh fenomena histeresis dalam bahan inti, yang berkaitan dengan sejarah magnetisasi bahan tersebut.
Kerugian Arus Eddy: Utamanya disebabkan oleh arus eddy yang ditimbulkan dalam bahan inti oleh medan magnet bolak-balik, yang berkaitan dengan resistiviti bahan dan kekuatan medan magnet.
Ringkasan
Kerugian inti terdiri daripada kerugian histeresis dan kerugian arus eddy. Kerugian histeresis utamanya berkaitan dengan ciri-ciri magnetisasi bahan inti, manakala kerugian arus eddy utamanya berkaitan dengan arus eddy yang ditimbulkan oleh medan magnet bolak-balik. Kedua-duanya dipengaruhi oleh frekuensi, induksi magnet, dan isipadu inti, tetapi mereka mempunyai mekanisme fizikal yang berbeza. Memahami sifat dan hubungan kerugian-kerugian ini penting untuk mengoptimumkan reka bentuk peranti elektromagnetik dan meningkatkan kecekapan mereka.
