De term hysterese is een oud Grieks woord en de betekenis van dit woord loopt achter of is gebrekkig. Het werd uitgevonden door 'Sir James Alfred Ewing' rond 1890 om het gedrag van het magnetische materiaal te beschrijven. We weten dat de rotatie verliezen kwam vooral voor in alle elektrische motoren terwijl het vermogen wordt veranderd van elektrisch naar mechanisch. Over het algemeen worden deze verliezen geclassificeerd in verschillende verliezen, zoals magnetische, mechanische, koper- en borstelverliezen, anders verdwaalde verliezen op basis van zowel de fundamentele oorzaak als het mechanisme. Dus magnetische verliezen zijn twee soorten, namelijk hysterese en wervelstroom. Dit artikel bespreekt een overzicht van hystereseverlies en de beïnvloedende factoren.
Wat is hystereseverlies?
Definitie: Hystereseverlies kan worden veroorzaakt door de magnetisatie en demagnetisatie van de kern wanneer de stroom wordt geleverd in de richtingen vooruit en achteruit. Wanneer de magnetisatiekracht wordt uitgeoefend in het magnetische materiaal, worden de moleculen van het magnetische materiaal in één bepaalde richting uitgelijnd. Deze kracht kan worden omgekeerd in de omgekeerde richting, de interne reflectie van de moleculaire magneten weerstaat het omgekeerde van magnetisme, wat resulteert in magnetische hysterese. De interne reflectie kan worden overwonnen door het deel van de magnetiserende kracht te gebruiken.
Hystereseverlies
Formule voor hystereseverlies
De belangrijkste relatie tussen de ‘H’ (magnetiserende kracht) en ‘B’ (de fluxdichtheid) wordt geïllustreerd in de volgende hysteresiscurve. Het hysteresislusgebied toont de benodigde energie om een volledige cyclus van magnetiseren en demagnetiseren te voltooien. Het lusgebied vertegenwoordigt voornamelijk de verloren energie tijdens dit proces.
De vergelijking voor hystereseverlies kan worden weergegeven met de volgende vergelijking
Pb = η * Bmaxn * f * V
Uit de bovenstaande vergelijking,
‘Pb’ is het hystereseverlies
‘Η’ is de Steinmetz-hysteresecoëfficiënt die afhangt van het materiaal
‘Bmax’ is de dichtheid van de hoogste flux
‘N’ is de Steinmetz-exponent, gebaseerd op het materiaal dat varieert van 1,5 - 2,5
‘F’ is de frequentie van de magnetische omkering voor elke seconde.
‘V’ is het magnetische materiaalvolume (m3).
Het belangrijkste voordeel van de hystereselus omvat voornamelijk het gebied van de hystereselus dat een laag hystereseverlies vertegenwoordigt. Deze lus geeft de remanentie & coërciviteitswaarde van een materiaal. Daarom is de manier om het ideale materiaal te selecteren om een permanente magneet te bouwen, dan de kern van de machine zal gemakkelijker worden. Uit de bovenstaande B-H-grafiek wordt het resterende magnetisme bepaald en daarom is het selecteren van een materiaal gemakkelijk voor elektromagneten.
De omvang van hystereseverlies
De volgende stripfiguur toont een magnetisatiecyclus van het magnetische materiaal. Een kleine strook met dB-dikte over de hysteresislus wordt hieronder geïllustreerd.
Omvang van hystereseverlies
Voor elke huidige (I) waarde is de equivalente fluxwaarde,
Φ = B x A weber
Voor de minuutlading ‘dϕ’ is dB x A, dan kan het uitgevoerde werk worden gegeven als
dW = ampère draai x verandering van flux
dW = NI x (dB x A) Joules
dW = N (Hl / n) (dB x A) Joule
Waar H = NI / l
dW = H (Al) dB Joules
Het volledige werk dat tijdens een totale magnetisatiecyclus is gedaan, kan worden bereikt door de bovenstaande vergelijking aan beide kanten te integreren
dW = H (Al) dB Joules
W = ΔH (Al) dB
W = Al ΔH dB Joule
Uit de bovenstaande vergelijking is het lusgebied ‘HdB’
Dus, W = Al x het hysteresislusgebied, anders is het werk per volume-eenheid W / m3 gelijk aan het hysteresislusgebied in Joules.
Als het nee. aantal magnetisatiecycli die per seconde kunnen worden gemaakt, dan is het hystereseverlies / m3 = één hystereselusoppervlak x f joules per seconde, anders Watt
Hystereseverlies in het magnetische materiaal voor elk eenheidsvolume kan als volgt worden uitgedrukt.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watt
Uit de bovenstaande vergelijking,
‘Ph’ is het hystereseverlies binnen watt
‘Ƞ’ is de hystereseconstante binnen J / m3. Deze waarde hangt voornamelijk af van de aard van het magnetische materiaal.
‘Bmax’ is de hoogste waarde van de dichtheid van de flux binnen het magnetische materiaal in wb / m2
‘F’ is het nee. van magnetisatiecycli die voor elke seconde worden gemaakt
‘V’ is het magnetische materiaalvolume in m3
Factoren die hystereseverlies beïnvloeden
Er zijn verschillende soorten factoren die het hystereseverlies beïnvloeden, zoals de volgende.
- De lus van de hysterese is smal, het materiaal zal heel gemakkelijk worden gemagnetiseerd.
- Evenzo, als het materiaal niet eenvoudig wordt gemagnetiseerd, zal de hysteresislus groot zijn.
- Bij verschillende waarden van ‘B’ kunnen verschillende materialen verzadigen, waardoor de lushoogte wordt beïnvloed.
- Deze lus hangt voornamelijk af van de materiële aard.
- De lusgrootte en vorm hangt voornamelijk af van de eerste positie van het preparaat.
Hoe verminderen we hystereseverlies?
Hystereseverliezen kunnen worden verminderd door materiaal te gebruiken dat minder oppervlakte van de hystereselus heeft. Daarom kan hoogwaardig of silicastaal worden gebruikt voor het ontwerpen van de kern binnen een transformator omdat het extreem minder oppervlakte van de hysteresislus heeft.
Om dit verlies te verminderen, kan het speciale kernmateriaal worden gebruikt dat een fluxdichtheid van nul / niet-nul bereikt zodra de stroom is verwijderd.
Deze verliezen kunnen worden verminderd door het aantal te verhogen. van laminaten die worden geleverd door minder openingen tussen platen. Hystereseverlies kan worden verminderd door een softcore te kiezen die minder hysterese heeft. Het beste voorbeeld hiervan is siliciumstaal enz. Deze verliezen zijn voornamelijk afhankelijk van de fluxdichtheid, de gelamineerde kern en frequentie.
Toepassingen
De toepassingen van hystereseverlies omvatten de volgende.
De hystereselus biedt de gegevens van coërciviteit, remanentie, gevoeligheid, permeabiliteit en energieverlies gedurende een enkele magnetisatiecyclus voor elke ferromagnetisch materiaal Deze lus zal ons dus helpen bij het kiezen van het juiste en geschikte materiaal voor een bepaald doel. Enkele voorbeelden van hystereseverlies zijn onder meer permanente magneten, elektromagneten en de kern van de transformator.
- Deze worden gebruikt in ferromagneten.
- Hystereselussen zijn belangrijk bij het ontwerpen van talrijke elektrische apparaten
Dit is dus alles over een overzicht van hystereseverlies die formule, factoren en toepassingen omvat. De belangrijkste eigenschappen van deze verliezen zijn voornamelijk remanentie, restflux, restmagnetisme, dwangkracht, permeabiliteit en terughoudendheid. Hier is een vraag voor u, wat is de eenheid van hystereseverlies?
