Apa yang menyebabkan kerugian histeresis tinggi pada transformator dengan frekuensi rendah

Alasan utama mengapa kerugian histeresis lebih tinggi pada transformator di frekuensi rendah terutama disebabkan oleh karakteristik efek histeresis itu sendiri, bukan jenuh frekuensi rendah. Berikut penjelasan rinci:

Konsep Dasar Kerugian Histeresis

Kerugian histeresis adalah hilangnya energi yang terjadi di inti transformator karena pembalikan domain magnetik selama proses magnetisasi. Besarnya kerugian histeresis tergantung pada luas lingkaran histeresis, yang mewakili kurva magnetisasi. Lingkaran histeresis yang lebih besar menghasilkan kerugian histeresis yang lebih tinggi.

Alasan Kerugian Histeresis Lebih Tinggi pada Frekuensi Rendah

Luas Lingkaran Histeresis yang Lebih Besar:

Pada frekuensi rendah, frekuensi magnetisasi lebih rendah, dan perubahan magnetik terjadi lebih lambat dalam setiap siklus. Ini berarti bahwa domain-domain magnetik memiliki lebih banyak waktu untuk membalik, menghasilkan lingkaran histeresis yang lebih besar.

Luas lingkaran histeresis yang lebih besar secara langsung menyebabkan peningkatan kerugian histeresis.

Kedalaman Magnetisasi yang Bertambah:

Pada frekuensi rendah, perubahan medan magnet lebih lambat, meningkatkan kedalaman magnetisasi. Ini berarti bahwa bagian yang lebih besar dari inti berpartisipasi dalam proses magnetisasi, meningkatkan jumlah dan jangkauan pembalikan domain, sehingga meningkatkan kerugian histeresis.

Perubahan Intensitas Magnetik yang Lebih Lambat:

Pada frekuensi rendah, laju perubahan medan magnet lebih lambat, menyebabkan perubahan intensitas magnetik lebih lambat. Ini menghasilkan resistansi yang lebih besar terhadap pembalikan domain, menyebabkan setiap pembalikan menghabiskan lebih banyak energi.

Perbedaan dengan Jenuh Frekuensi Rendah

Jenuh Frekuensi Rendah: Jenuh frekuensi rendah merujuk pada kecenderungan densitas fluks magnetik mencapai tingkat jenuh lebih mudah pada frekuensi rendah karena perubahan medan magnet yang lebih lambat. Dalam kondisi jenuh, permeabilitas inti menurun, dan arus magnetisasi meningkat tajam. Namun, ini sebagian besar mempengaruhi kerugian arus eddy, bukan kerugian histeresis.

Kerugian Histeresis: Kerugian histeresis terutama terkait dengan pembalikan domain magnetik dan tidak dengan apakah densitas fluks magnetik mencapai jenuh. Bahkan dalam kondisi tidak jenuh, frekuensi rendah masih dapat menyebabkan peningkatan kerugian histeresis.

Ringkasan Faktor Pengaruh

• Frekuensi Magnetisasi: Pada frekuensi rendah, frekuensi magnetisasi lebih rendah, memberikan lebih banyak waktu bagi domain-domain magnetik untuk membalik, sehingga meningkatkan luas lingkaran histeresis.

• Kedalaman Magnetisasi: Pada frekuensi rendah, kedalaman magnetisasi meningkat, melibatkan lebih banyak bagian inti dalam proses magnetisasi.

• Perubahan Intensitas Magnetik: Pada frekuensi rendah, perubahan intensitas magnetik lebih lambat, meningkatkan resistansi terhadap pembalikan domain dan energi yang dikonsumsi per pembalikan.

Kesimpulan

Alasan utama untuk kerugian histeresis yang lebih tinggi pada transformator di frekuensi rendah adalah luas lingkaran histeresis yang lebih besar, yang berasal dari peningkatan waktu yang tersedia untuk pembalikan domain, kedalaman magnetisasi yang meningkat, dan perubahan intensitas magnetik yang lebih lambat. Meskipun jenuh frekuensi rendah juga dapat mempengaruhi kinerja transformator, ia sebagian besar mempengaruhi kerugian arus eddy daripada kerugian histeresis.