מה גורם לאיבודים מגנטיים גבוהים בטרנספורמרים בתדרים נמוכים

הסיבה לכך שהאיבוד ההיסטרטי גבוה יותר במשרדי הזרם בדרגות תדר נמוכות היא בעיקר בשל מאפייני אפקט ההיסטרזה עצמו, ולא עקב רוויה בתדרים נמוכים. להלן הסבר מפורט:

מונח בסיסי של איבוד היסטרטי

איבוד היסטרטי הוא איבוד אנרגיה שמתרחש בליבה של המשרד הזרם כתוצאה מהיפוך תחומי מגנטיים במהלך תהליך המגנטיות. גודל האיבוד ההיסטרטי תלוי בשטח של לולאת ההיסטרזה, שמייצגת את עקומת המגנטיות. שטח גדול יותר של לולאת ההיסטרזה מביא לאיבוד היסטרטי גבוה יותר.

סיבות לאיבוד היסטרטי גבוה יותר בתדרים נמוכים

שטח לולאת היסטרזה גדול יותר:

בתדרים נמוכים, תדירות המגנטיות נמוכה יותר והשינויים המגנטיים מתרחשים באיטיות רבה יותר בכל מחזור. זה אומר שהתחומים המגנטיים יש להם זמן רב יותר להיפוך, מה שמוביל לשטח גדול יותר של לולאת ההיסטרזה.

שטח לולאת היסטרזה גדול יותר מוביל ישירות לאיבוד היסטרטי גבוה יותר.

עומק מגנטיות גדול יותר:

בתדרים נמוכים, השדה המגנטי משתנה באיטיות רבה יותר, ומעמיק את העומק של המגנטיות. זה אומר שחלק גדול יותר מהליבה משתתף בתהליך המגנטיות, ומגדיל את מספר ואת טווח היפוך התחומים, ובכך מגביר את האיבוד ההיסטרטי.

שינוי איטי יותר בכוח המגנטי:

בתדרים נמוכים, קצב השינוי בשדה המגנטי איטי יותר, מה שמוביל לשינוי איטי בעוצמת המגנטיות. זה גורם להתנגדות גבוהה יותר להיפוך התחומים, כך שכל היפוך צורך יותר אנרגיה.

הבדלים מרוויה בתדרים נמוכים

רוויה בתדרים נמוכים: רוויה בתדרים נמוכים מתארת את הנטייה לעוצמת זרם מגנטית להגיע לרמות רוויה ביתר קלות בתדרים נמוכים בשל שינויים איטיים בשדה המגנטי. ברוויה, התווך של הליבה יורד והזרם המגנטי עולה בצורה חדה. עם זאת, זה משפיע בעיקר על איבודי מעגלים מסובכים, ולא על איבודי היסטרזה.

איבוד היסטרטי: איבוד היסטרטי קשור בעיקר להיפוך תחומי מגנטיים ולא עם השאלה אם עוצמת הזרם המגנטי מגיעה לרוויה. אפילו בתנאים שאינם מרובים, תדר נמוך יכול עדיין להוביל לאיבוד היסטרטי גבוה יותר.

סיכום גורמים המשפיעים

• תדירות המגנטיות: בתדרים נמוכים, תדירות המגנטיות נמוכה יותר, מה שנותן לתחומי המגנטיות זמן רב יותר להיפוך, ובכך מגביר את שטח לולאת ההיסטרזה.

• עומק המגנטיות: בתדרים נמוכים, עומק המגנטיות גדל, וכולל חלק גדול יותר מהליבה בתהליך המגנטיות.

• שינוי בעוצמת המגנטיות: בתדרים נמוכים, שינוי בעוצמת המגנטיות איטי יותר, מגביר את ההתנגדות להיפוך התחומים ואת האנרגיה הצריכה לכל היפוך.

מסקנה

הסיבה העיקרית לאיבוד היסטרטי גבוה יותר במשרדי הזרם בתדרים נמוכים היא שטח לולאת היסטרזה גדול יותר, הנובע מהזמן הרב יותר הזמין להיפוך התחומים, עומק מגנטיות גדול יותר ושינוי איטי בעוצמת המגנטיות. בעוד שרוויה בתדרים נמוכים יכולה גם להשפיע על ביצועי המשרד הזרם, היא משפיעה בעיקר על איבודי מעגלים מסובכים ולא על איבודי היסטרזה.