Ano ang hysteresis loss?

Ano ang Hysteresis Loss?

Ang hysteresis loss ay tumutukoy sa pagdissipate ng enerhiya na nangyayari sa mga materyales na ferromagnetic (tulad ng core ng bakal) dahil sa epekto ng hysteresis sa proseso ng pagmamagnetize. Kapag nagbabago ang panlabas na magnetic field, ang magnetization ng materyal na ferromagnetic ay hindi agad sumusunod sa pagbabago ng magnetic field; kundi, mayroong lag. Kung partikular, kapag bumalik ang lakas ng magnetic field sa zero, ang magnetization ay hindi ganap na bumabalik sa zero kundi nangangailangan ng reverse magnetic field upang alisin ang residual magnetization. Ang pagka-delay na ito ay nagresulta sa pagdissipate ng enerhiya bilang init, na kilala bilang hysteresis loss.

Ang hysteresis loop ay isang graphical representation ng fenomenon na ito, na nagpapakita ng relasyon sa pagitan ng lakas ng magnetic field (H) at magnetic flux density (B). Ang area na sinasaklaw ng hysteresis loop ay kumakatawan sa energy loss per unit volume ng materyal para sa bawat buong cycle ng pagmamagnetize.

Papel ng Hysteresis Loss sa Magnetic Circuits

Pagkawala ng Enerhiya:

Sa mga transformer, motors, at iba pang electromagnetic devices, ang core ay karaniwang gawa sa materyal na ferromagnetic. Habang gumagana ang mga device na ito, madalas na nagbabago ang direksyon at lakas ng magnetic field sa loob ng core. Bawat pagbabago sa magnetic field ay nagdudulot ng hysteresis losses, na nagreresulta sa pagdissipate ng enerhiya bilang init.

Ang pagkawala ng enerhiyang ito ay binabawasan ang kabuuang efisiensiya ng device dahil ang ilang bahagi ng input na enerhiya ay nasasayang sa pag-init ng core kaysa sa paggamit nito para sa inintindadong gawain.

Pagtaas ng Temperatura:

Ang init na idinudulot ng hysteresis losses ay maaaring magdulot ng pagtaas ng temperatura ng core. Kung ang temperatura ay masyadong mataas, maaari itong masira ang mga materyal ng insulation, maikli ang buhay ng equipment, o kahit pa maging sanhi ng pagkawala ng gawain.

Kaya, habang idinidisenyo at pinipili ang mga materyal na ferromagnetic, mahalaga na isaalang-alang ang kanilang mga katangian ng hysteresis upang mabawasan ang hindi kinakailangang paggawa ng init.

Epekto sa Performance ng Device:

Ang mataas na hysteresis losses ay maaaring mabawasan ang efisiensiya ng device, lalo na sa mga aplikasyon na mataas ang frequency kung saan ang mga pagkawala na ito ay partikular na mahalaga. Upang mapabuti ang efisiensiya, ang mga materyal na may mababang coercivity at mababang hysteresis loss tulad ng silicon steel o amorphous alloys ay karaniwang pinipili.

Sa ilang kaso, maaaring i-optimize ang disenyo ng magnetic circuit upang mabawasan ang frequency ng pagbabago ng magnetic flux density, na sa pamamaraang ito, mabawasan ang hysteresis losses.

Pagsusuri ng Hysteresis Loss:

Maaaring tantiyahin ang hysteresis loss gamit ang Steinmetz equation:

kung saan, Wh ang hysteresis loss per unit volume (watts per cubic meter);

kh ay isang constant na may kaugnayan sa materyal;

f ang frequency ng pagbabago ng magnetic field (hertz);

Bm ang maximum magnetic flux density (tesla);

n ang empirical exponent, na karaniwang nasa pagitan ng 1.6 at 2.0.

Buod

Ang hysteresis loss ay ang pagdissipate ng enerhiya na dulot ng epekto ng hysteresis sa mga materyal na ferromagnetic, na pangunahing lumilitaw bilang init. Sa magnetic circuits, ito ay nakakaapekto sa efisiensiya at pagtaas ng temperatura ng mga device, kaya kailangan ng maingat na pag-aaral sa pagpili at disenyo ng materyal. Sa pamamagitan ng tamang pagpili ng materyal at pag-optimize ng disenyo, maaaring mabawasan ang hysteresis losses, na nagpapabuti sa kabuuang performance at buhay ng equipment.