Mik okozzák a nagy hysterezis-veszteségeket a transzformátorokban alacsony frekvencián?

A hysterezisveszteség növekedése a transzformátorokban alacsony frekvenciának főleg a hystereziseffekt sajátos jellemzői miatt köthető össze, nem pedig az alacsony frekvenciás telítettség miatt. Itt egy részletes magyarázat:

A Hysterezisveszteség Alapfogalma

A hysterezisveszteség a transzformátor magja által elszenvedett energia-veszteség, amely a mágneses tartományok megfordulása során lép fel a mágnesítési folyamat során. A hysterezisveszteség nagysága a hystereziskör területétől függ, ami a mágnesítési görbét reprezentálja. Egy nagyobb hystereziskör területe magasabb hysterezisveszteséget eredményez.

Okai a Magasabb Hysterezisveszteségnek Az Alacsony Frekvencián

Nagyobb Hystereziskör Területe:

Az alacsony frekvencián a mágnesítési frekvencia alacsonyabb, és a mágneses változások lassabban történnek minden ciklusban. Ez azt jelenti, hogy a mágneses tartományoknak több idő áll rendelkezésre a megforduláshoz, ami nagyobb hystereziskör területét eredményezi.

Egy nagyobb hystereziskör területe közvetlenül magasabb hysterezisveszteséget eredményez.

Növekedő Mágnesítési Mélység:

Alacsony frekvencián a mágneses mező változásai lassabbak, ami a mágnesítési mélység növekedését eredményezi. Ez azt jelenti, hogy a mag nagyobb része vesz részt a mágnesítési folyamatban, ami növeli a tartományok megfordulásának számát és tartományát, és így a hysterezisveszteséget is.

Lassabb Mágneses Intenzitás Változása:

Alacsony frekvencián a mágneses mező változásának sebessége lassabb, ami a mágneses intenzitás változásának lassítását eredményezi. Ez nagyobb ellenállást okoz a tartományok megfordulására, ami minden megforduláshoz több energiát igényel.

Különbség Az Alacsony Frekvenciás Telítettségtől

Alacsony Frekvenciás Telítettség: Az alacsony frekvenciás telítettség azt jelenti, hogy a mágneses fluxus sűrűség könnyebben éri el a telítettségi szinteket alacsony frekvencián, mivel a mágneses mező változásai lassabbak. A telítettségben a mag permeabilitása csökken, és a mágnesítő áram jelentősen növekszik. Azonban ez főként a körzetveszteségekre hat, nem a hysterezisveszteségekre.

Hysterezisveszteség: A hysterezisveszteség főleg a mágneses tartományok megfordulásával kapcsolatos, nem pedig azzal, hogy a mágneses fluxus sűrűség elér-e a telítettséget. Még a nemszättített feltételek mellett is, az alacsony frekvencia növelheti a hysterezisveszteséget.

Összefoglaló a Határokoncokról

• Mágnesítési Frekvencia: Az alacsony frekvencián a mágnesítési frekvencia alacsonyabb, ami a mágneses tartományoknak több időt ad a megforduláshoz, és ezzel növeli a hystereziskör területét.

• Mágnesítési Mélység: Az alacsony frekvencián a mágnesítési mélység növekszik, ami a mag nagyobb részét vonja be a mágnesítési folyamatba.

• Mágneses Intenzitás Változása: Az alacsony frekvencián a mágneses intenzitás változása lassabb, ami növeli a tartományok megfordulásának ellenállását és a megforduláskor felhasznált energiát.

Következtetés

A hysterezisveszteség növekedésének fő oka a transzformátorokban alacsony frekvencián a nagyobb hystereziskör területe, ami a tartományok megfordulásához rendelkezésre álló idő növekedéséből, a mágnesítési mélység növekedéséből és a mágneses intenzitás változásának lassulásából ered. Bár az alacsony frekvenciás telítettség is befolyásolhatja a transzformátor teljesítményét, főleg a körzetveszteségekre hat, nem a hysterezisveszteségekre.