چه چیزی باعث ایجاد زیان های هیسترزیس بالا در ترانسفورماتورها در فرکانس های پایین می شود

دلیل اینکه تلفات هیسترزیس در ترانسفورماتورها در فرکانس‌های پایین بیشتر است، عمدتاً به خصوصیات خود اثر هیسترزیس برمی‌گردد و نه به اشباع فرکانس پایین. در اینجا توضیح دقیق آمده است:

مفهوم اساسی تلفات هیسترزیس

تلفات هیسترزیس انرژی از دست رفته در هسته ترانسفورماتور است که به دلیل برگرداندن دامنه‌های مغناطیسی در طول فرآیند مغناطیسی شدن اتفاق می‌افتد. مقدار تلفات هیسترزیس به مساحت حلقه هیسترزیس بستگی دارد که منحنی مغناطیسی را نشان می‌دهد. مساحت بزرگتر حلقه هیسترزیس به تلفات هیسترزیس بیشتر منجر می‌شود.

دلایل تلفات هیسترزیس بیشتر در فرکانس‌های پایین

مساحت حلقه هیسترزیس بزرگتر:

در فرکانس‌های پایین، فرکانس مغناطیسی کمتر است و تغییرات مغناطیسی در هر چرخه کندتر اتفاق می‌افتد. این بدان معنی است که دامنه‌های مغناطیسی زمان بیشتری برای برگرداندن دارند که منجر به مساحت بزرگتر حلقه هیسترزیس می‌شود.

مساحت حلقه هیسترزیس بزرگتر مستقیماً منجر به افزایش تلفات هیسترزیس می‌شود.

عمق مغناطیسی بیشتر:

در فرکانس‌های پایین، تغییرات میدان مغناطیسی کندتر است و عمق مغناطیسی افزایش می‌یابد. این بدان معنا است که بخش بزرگتری از هسته در فرآیند مغناطیسی شدن شرکت می‌کند و تعداد و محدوده برگرداندن دامنه‌های مغناطیسی افزایش می‌یابد و در نتیجه تلفات هیسترزیس افزایش می‌یابد.

تغییر کندتر شدت مغناطیسی:

در فرکانس‌های پایین، نرخ تغییر میدان مغناطیسی کندتر است که منجر به تغییر کندتر شدت مغناطیسی می‌شود. این باعث مقاومت بیشتر در برگرداندن دامنه‌ها می‌شود و هر برگرداندن انرژی بیشتری مصرف می‌کند.

تفاوت از اشباع فرکانس پایین

اشباع فرکانس پایین: اشباع فرکانس پایین به تمایل داشتن چگالی جریان مغناطیسی برای رسیدن به سطوح اشباع به راحتی در فرکانس‌های پایین به دلیل تغییرات کند میدان مغناطیسی اشاره دارد. در حالت اشباع، نفوذپذیری هسته کاهش می‌یابد و جریان مغناطیسی به شدت افزایش می‌یابد. اما این عمدتاً تلفات گردابه‌ای را تحت تاثیر قرار می‌دهد، نه تلفات هیسترزیس.

تلفات هیسترزیس: تلفات هیسترزیس عمدتاً با برگرداندن دامنه‌های مغناطیسی مرتبط است و نه با اینکه آیا چگالی جریان مغناطیسی به اشباع می‌رسد. حتی در شرایط غیراشباع، فرکانس پایین همچنان می‌تواند منجر به افزایش تلفات هیسترزیس شود.

خلاصه عوامل مؤثر

• فرکانس مغناطیسی: در فرکانس‌های پایین، فرکانس مغناطیسی کمتر است که به دامنه‌های مغناطیسی زمان بیشتری برای برگرداندن می‌دهد و در نتیجه مساحت حلقه هیسترزیس افزایش می‌یابد.

• عمق مغناطیسی: در فرکانس‌های پایین، عمق مغناطیسی افزایش می‌یابد و بخش بیشتری از هسته در فرآیند مغناطیسی شدن شرکت می‌کند.

• تغییر شدت مغناطیسی: در فرکانس‌های پایین، تغییر شدت مغناطیسی کندتر است که مقاومت در برگرداندن دامنه‌ها را افزایش می‌دهد و انرژی مصرفی در هر برگرداندن را افزایش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

دلیل اصلی تلفات هیسترزیس بیشتر در ترانسفورماتورها در فرکانس‌های پایین مساحت حلقه هیسترزیس بزرگتر است که نتیجه زمان بیشتر برای برگرداندن دامنه‌ها، عمق مغناطیسی بیشتر و تغییرات کندتر شدت مغناطیسی است. در حالی که اشباع فرکانس پایین نیز می‌تواند عملکرد ترانسفورماتور را تحت تاثیر قرار دهد، این عمدتاً تلفات گردابه‌ای را تحت تاثیر قرار می‌دهد و نه تلفات هیسترزیس.