Що викликає великі гістерезисні втрати в трансформаторах на низьких частотах

Основна причина, чому втрати гістерезису в трансформаторах при низьких частотах більші, полягає переважно в характеристиках самого ефекту гістерезису, а не в насыщенні при низьких частотах. Ось детальне пояснення:

Основні поняття про втрати гістерезису

Втрати гістерезису — це втрати енергії, що виникають у ядрі трансформатора через переключення магнітних доменів під час процесу намагнічування. Розмір втрат гістерезису залежить від площі петлі гістерезису, яка представляє криву намагнічування. Більша площа петлі гістерезису призводить до більших втрат гістерезису.

Причини більших втрат гістерезису при низьких частотах

Більша площа петлі гістерезису:

При низьких частотах частота намагнічування нижча, і зміни магнітного поля відбуваються повільніше протягом кожного циклу. Це означає, що магнітні домени мають більше часу для переключення, що призводить до більшої площі петлі гістерезису.

Більша площа петлі гістерезису безпосередньо призводить до збільшення втрат гістерезису.

Збільшення глибини намагнічування:

При низьких частотах зміни магнітного поля відбуваються повільніше, що збільшує глибину намагнічування. Це означає, що більша частина ядра береться участь у процесі намагнічування, збільшуючи кількість і діапазон переключень доменів, а отже, і втрати гістерезису.

Повільніший зміни інтенсивності магнітного поля:

При низьких частотах швидкість зміни магнітного поля повільніша, що призводить до повільнішого зміни інтенсивності магнітного поля. Це призводить до більшого опору при переключенні доменів, через що кожне переключення споживає більше енергії.

Відмінність від насыщення при низьких частотах

Насыщення при низьких частотах: Насыщення при низьких частотах означає тенденцію до легшого досягнення рівня насыщення магнітної індукції при низьких частотах через повільніші зміни магнітного поля. При насыщенні проникність ядра зменшується, а струм намагнічування зростає стрімко. Однак, це головним чином впливає на втрати захворювання, а не на втрати гістерезису.

Втрати гістерезису: Втрати гістерезису пов'язані переважно з переключенням магнітних доменів, а не з тим, чи досягає магнітна індукція насыщення. Навіть в умовах, коли насыщення не досягнуто, низька частота може все ж таки призвести до збільшення втрат гістерезису.

Підсумок факторів, що впливають

• Частота намагнічування: При низьких частотах частота намагнічування нижча, що дає магнітним доменам більше часу для переключення, що збільшує площу петлі гістерезису.

• Глибина намагнічування: При низьких частотах глибина намагнічування збільшується, що включає більшу частину ядра у процес намагнічування.

• Зміна інтенсивності магнітного поля: При низьких частотах зміна інтенсивності магнітного поля повільніша, що збільшує опір при переключенні доменів і енергію, споживану при кожному переключенні.

Висновок

Основна причина більших втрат гістерезису в трансформаторах при низьких частотах — більша площа петлі гістерезису, що виникає завдяки більшому часу, доступному для переключення доменів, збільшенню глибини намагнічування та повільнішим змінам інтенсивності магнітного поля. Хоча насыщення при низьких частотах також може впливати на продуктивність трансформатора, воно переважно впливає на втрати захворювання, а не на втрати гістерезису.