Què és la pèrdua d’histèresi: factors i les seves aplicacions

Què és la pèrdua d’histèresi: factors i les seves aplicacions

El terme histèresi és una paraula grega antiga i el significat d’aquesta paraula es queda enrere o és deficient. Va ser inventat per 'Sir James Alfred Ewing' aproximadament l'any 1890 per descriure el comportament del material magnètic. Sabem que la rotació pèrdues es va produir principalment a tots els motors elèctrics mentre es canvia la potència d’elèctrica a mecànica. En general, aquestes pèrdues es classifiquen en pèrdues diferents, com ara pèrdues magnètiques, mecàniques, de coure, de raspall, en funció de la causa fonamental i del mecanisme. Per tant, les pèrdues magnètiques són de dos tipus: la histèresi i el corrent de Foucault. Aquest article analitza una visió general de la pèrdua d’histèresi i els seus factors que afecten.



Què és la pèrdua d’histèresi?

Definició: La pèrdua d’histèresi es pot causar mitjançant la magnetització i desmagnetització del nucli quan el subministrament de corrent es troba dins de les direccions cap endavant i cap enrere. Quan la força d’imantació s’aplica dins del material magnètic, les molècules del material magnètic s’alineen en una direcció particular. Aquesta força es pot capgirar en la direcció inversa; la reflexió interna dels imants moleculars resisteix la inversa del magnetisme que resulta en histèresi magnètica. La reflexió interna es pot superar utilitzant la part de la força magnetitzant.


Pèrdua d’histèresi

Pèrdua d’histèresi



Fórmula de pèrdua d’histèresi

La relació principal entre la «H» (força magnetitzant), «B» (la densitat de flux) s’il·lustra a la següent corba d’histèresi. L’àrea del bucle d’histèresi mostra l’energia necessària per completar un cicle complet d’imantació i desmagnetització. L'àrea del bucle representa principalment l'energia perduda durant tot aquest procés.

L'equació de pèrdua d'histèresi es pot representar amb la següent equació



Pb = η * Bmaxn * f * V

A partir de l’equació anterior,


‘Pb’ és la pèrdua d’histèresi

'Η' és el coeficient d'histèresi de Steinmetz que depèn del material

'Bmax' és la densitat del flux més alt

'N' és l'exponent de Steinmetz, basat en el material que oscil·la entre 1,5 i 2,5

'F' és la freqüència de la inversió magnètica per a cada segon.

‘V’ és el volum de material magnètic (m3).

El principal avantatge del bucle d’histèresi inclou principalment que l’àrea del bucle d’histèresi representa una pèrdua d’histèresi baixa. Aquest bucle proporciona el valor de retentivitat i coercitivitat d'un material. Per tant, la forma de seleccionar el material ideal per construir un imant permanent, llavors el nucli del màquina serà més fàcil. A partir del gràfic B-H anterior, es determina el magnetisme restant i, per tant, la selecció d’un material és fàcil per als electroimants.

La magnitud de la pèrdua d’histèresi

La següent figura de la tira mostra un cicle d’imantació del material magnètic. A continuació s’il·lustra una petita tira amb gruix de dB sobre el bucle d’histèresi.

Magnitud de la pèrdua d’histèresi

Magnitud de la pèrdua d’histèresi

Per a qualsevol valor actual (I), el valor de flux equivalent és,

Φ = B x A weber

Per a la càrrega per minut, 'dϕ' és dB x A, aleshores es pot donar la feina feta com a

dW = volta d'amperi x canvi de flux

dW = NI x (dB x A) Joules

dW = N (Hl / n) (dB x A) Joules

On H = NI / l

dW = H (Al) dB Joules

El treball complet realitzat al llarg d’un cicle total d’imantació es pot aconseguir mitjançant la integració de l’equació anterior per ambdós costats

dW = H (Al) dB Joules

W = ∫H (Al) dB

W = Al ∫H dB Joules

A partir de l'equació anterior, l'àrea del bucle és '‘ HdB '

Per tant, W = Al x l'àrea del bucle d'histèresi en cas contrari, el treball realitzat per unitat de volum és W / m3 és igual a l'àrea del bucle d'histèresi en Joules.

Si el no. de cicles d’imantació que es poden fer per segon i llavors la pèrdua d’histèresi / m3 = Àrea d’un bucle d’histèresi x f joules per segon en cas contrari Watts

Histèresi La pèrdua del material magnètic per a cada unitat de volum es pot expressar de la següent manera.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watts

A partir de l’equació anterior,

'Ph' és la pèrdua d'histèresi dins dels watts

‘Ƞ’ és la constant d’histèresi dins de J / m3. Aquest valor depèn principalment de la naturalesa del material magnètic.

'Bmax' és el valor més alt de la densitat del flux dins del material magnètic en wb / m2

'F' és el núm. de cicles d’imantació que es fa per segon

‘V’ és el volum de material magnètic en m3

Factors que afecten la pèrdua d’histèresi

Hi ha diferents tipus de factors que afecten la pèrdua d’histèresi, com els següents.

  • El bucle de la histèresi és estret, el material es magnetitzarà molt fàcilment.
  • De la mateixa manera, si el material no s’imanta simplement, el bucle d’histèresi serà gran.
  • Amb diferents valors de 'B', es poden saturar diferents materials, de manera que l'altura del bucle es veurà afectada.
  • Aquest bucle depèn principalment de la naturalesa material.
  • La mida del bucle, així com la forma, depenen principalment de la primera posició de l'espècimen.

Com reduïm les pèrdues per histèresi?

Les pèrdues per histèresi es poden reduir mitjançant l'ús de material amb menys àrea del bucle d'histèresi. Per tant, es pot utilitzar acer de gran qualitat o de sílice per dissenyar el nucli dins d'un transformador perquè té una superfície extremadament inferior del bucle d’histèresi.

Per reduir aquesta pèrdua, es pot utilitzar el material de nucli especial que assoleix la densitat de flux zero / no zero un cop eliminat el flux de corrent.

Aquestes pèrdues es poden disminuir augmentant el núm. de laminacions que es subministren a través de menys espais entre les plaques. La pèrdua d’histèresi es pot reduir triant un softcore que tingui menys histèresi. El millor exemple d'això és l'acer de silici, etc. Aquestes pèrdues depenen principalment de la densitat del flux, del nucli laminat i de la freqüència.

Aplicacions

El aplicacions de pèrdua d’histèresi inclou el següent.

El bucle d’histèresi proporciona dades de coercitivitat, retentivitat, susceptibilitat, permeabilitat i pèrdua d’energia al llarg d’un cicle d’imantació per a cada material ferromagnètic . Per tant, aquest bucle ens ajudarà a triar el material correcte i adequat per a un propòsit especificat. Alguns dels exemples de pèrdua d’histèresi inclouen imants permanents, electroimants i el nucli del transformador.

  • S’utilitzen en ferimants.
  • Els bucles d’histèresi són significatius en el disseny de nombrosos dispositius elèctrics

Per tant, això és així tot sobre una visió general de la pèrdua d’histèresi que inclou fórmula, factors i aplicacions. Les principals propietats d’aquestes pèrdues inclouen principalment la retentivitat, el flux residual, el magnetisme residual, la força coercitiva, la permeabilitat i la reticència. Aquí teniu una pregunta, quina és la unitat de pèrdua d’histèresi?