Que provoca as altas perdas de histerese nos transformadores a baixas frecuencias

A razón polo que a perda de histerese é maior nos transformadores a frecuencias baixas debe principalmente ás características do propio efecto de histerese, e non á saturación a baixas frecuencias. Aquí está unha explicación detallada:

Concepto Básico da Perda de Histerese

A perda de histerese é a perda de enerxía que ocorre no núcleo do transformador debido ao xiramento dos dominios magnéticos durante o proceso de magnetización. A magnitude da perda de histerese depende da área do ciclo de histerese, que representa a curva de magnetización. Unha maior área do ciclo de histerese resulta en maior perda de histerese.

Razóns para Maior Perda de Histerese a Baixas Frecuencias

Área Maior do Ciclo de Histerese:

A baixas frecuencias, a frecuencia de magnetización é menor, e os cambios magnéticos ocorren máis lentamente en cada ciclo. Isto significa que os dominios magnéticos teñen máis tempo para xirarse, resultando nunha maior área do ciclo de histerese.

Unha maior área do ciclo de histerese conduce directamente a unha maior perda de histerese.

Profundidade de Magnetización Maior:

A baixas frecuencias, o campo magnético cambia máis lentamente, aumentando a profundidade de magnetización. Isto significa que unha parte maior do núcleo participa no proceso de magnetización, aumentando o número e o alcance dos xiros de dominio, e así aumentando a perda de histerese.

Cambio Máis Lento da Intensidade Magnética:

A baixas frecuencias, a taxa de cambio do campo magnético é máis lenta, levando a un cambio máis lento na intensidade magnética. Isto resulta en maior resistencia ao xiro de dominios, facendo que cada xiro consuma máis enerxía.

Diferencia coa Saturación a Baixas Frecuencias

Saturación a Baixas Frecuencias: A saturación a baixas frecuencias refírese á tendencia de que a densidade de fluxo magnético alcance niveis de saturación máis facilmente a baixas frecuencias debido aos cambios máis lentos do campo magnético. En saturación, a permeabilidade do núcleo diminúe, e a corrente de magnetización aumenta bruscamente. No entanto, isto afecta principalmente as perdas por correntes de Foucault, non as perdas de histerese.

Perda de Histerese: A perda de histerese está principalmente asociada ao xiramento dos dominios magnéticos e non ao feito de que a densidade de fluxo magnético alcance a saturación. Aínda en condicións de non saturación, a baixa frecuencia pode levar a un aumento da perda de histerese.

Resumo dos Factores Influentes

• Frecuencia de Magnetización: A baixas frecuencias, a frecuencia de magnetización é menor, dando aos dominios magnéticos máis tempo para xirarse, aumentando así a área do ciclo de histerese.

• Profundidade de Magnetización: A baixas frecuencias, a profundidade de magnetización aumenta, implicando máis do núcleo no proceso de magnetización.

• Cambio na Intensidade Magnética: A baixas frecuencias, o cambio na intensidade magnética é máis lento, aumentando a resistencia ao xiro de dominios e a enerxía consumida por cada xiro.

Conclusión

A razón principal para a maior perda de histerese nos transformadores a baixas frecuencias é a maior área do ciclo de histerese, que resulta do maior tempo dispoñible para o xiro de dominios, a maior profundidade de magnetización e os cambios máis lentos na intensidade magnética. Mentres que a saturación a baixas frecuencias tamén pode afectar o rendemento do transformador, principalmente inflúe nas perdas por correntes de Foucault e non nas perdas de histerese.