Il termine isteresi è una parola greca antica e il significato di questa parola è in ritardo o carente. Fu inventato da 'Sir James Alfred Ewing' approssimativamente nel 1890 per descrivere il comportamento del materiale magnetico. Sappiamo che il rotazionale perdite si è verificato principalmente in tutti i motori elettrici mentre si cambia la potenza da elettrica a meccanica. Generalmente, queste perdite sono classificate in diverse perdite come magnetiche, meccaniche, rame, spazzole altrimenti perdite vaganti in base alla causa fondamentale e al meccanismo. Quindi le perdite magnetiche sono di due tipi: isteresi e correnti parassite. Questo articolo discute una panoramica della perdita di isteresi e dei suoi fattori di influenza.
Che cos'è la perdita di isteresi?
Definizione: La perdita di isteresi può essere causata dalla magnetizzazione e dalla smagnetizzazione del nucleo quando la corrente alimenta nelle direzioni di marcia avanti e indietro. Quando la forza di magnetizzazione viene applicata all'interno del materiale magnetico, le molecole del materiale magnetico sono allineate in una particolare direzione. Questa forza può essere capovolta nella direzione opposta, la riflessione interna dei magneti molecolari resiste al contrario del magnetismo che si traduce in isteresi magnetica. La riflessione interna può essere superata utilizzando la parte della forza magnetizzante.
Perdita di isteresi
Formula di perdita di isteresi
La relazione principale tra 'H' (forza magnetizzante), 'B' (densità di flusso) è illustrata nella seguente curva di isteresi. L'area del ciclo di isteresi mostra l'energia richiesta per completare un ciclo completo di magnetizzazione e smagnetizzazione. L'area del loop rappresenta principalmente l'energia persa durante questo processo.
L'equazione per la perdita di isteresi può essere rappresentata con la seguente equazione
Pb = η * Bmaxn * f * V
Dall'equazione sopra,
'Pb' è la perdita di isteresi
'Η' è il coefficiente di isteresi di Steinmetz che dipende dal materiale
'Bmax' è la densità del flusso più elevato
'N' è l'esponente di Steinmetz, in base al materiale varia da 1,5 a 2,5
'F' è la frequenza dell'inversione magnetica per ogni secondo.
'V' è il volume del materiale magnetico (m3).
Il vantaggio principale del ciclo di isteresi include principalmente l'area del ciclo di isteresi che rappresenta una bassa perdita di isteresi. Questo ciclo fornisce il valore di ritenzione e coercitività di un materiale. Quindi il modo per selezionare il materiale ideale per costruire un magnete permanente, quindi il nucleo del macchina diventerà più facile. Dal grafico B-H sopra, viene determinato il magnetismo rimanente e quindi la selezione di un materiale è facile per gli elettromagneti.
L'entità della perdita di isteresi
La seguente figura sulla striscia mostra un ciclo di magnetizzazione del materiale magnetico. Di seguito è illustrata una piccola striscia con uno spessore in dB sul ciclo di isteresi.
Entità della perdita di isteresi
Per qualsiasi valore di corrente (I), il valore di flusso equivalente è,
Φ = B x A weber
Per la carica al minuto 'dϕ' è dB x A, il lavoro svolto può essere indicato come
dW = ampere turn x variazione di flusso
dW = NI x (dB x A) Joule
dW = N (Hl / n) (dB x A) Joule
Dove H = NI / l
dW = H (Al) dB Joule
Il lavoro completo svolto durante un ciclo totale di magnetizzazione può essere ottenuto integrando l'equazione di cui sopra su entrambi i lati
dW = H (Al) dB Joule
W = ∫H (Al) dB
W = Al ∫H dB Joule
Dall'equazione precedente, l'area del loop è 'ʃ HdB'
Quindi, W = Al x l'area del loop di isteresi altrimenti il lavoro svolto per unità di volume è W / m3 è uguale all'area del loop di isteresi in Joule.
Se il no. di cicli di magnetizzazione che possono essere effettuati per ogni secondo quindi la Perdita di isteresi / m3 = un'area del ciclo di isteresi x f joule al secondo altrimenti Watt
La perdita di isteresi all'interno del materiale magnetico per ogni unità di volume può essere espressa come segue.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watt
Dall'equazione sopra,
'Ph' è la perdita di isteresi in watt
'Ƞ' è la costante di isteresi entro J / m3. Questo valore dipende principalmente dalla natura del materiale magnetico.
'Bmax' è il valore più alto della densità del flusso all'interno del materiale magnetico è in wb / m2
'F' è il no. di cicli di magnetizzazione che si effettua per ogni secondo
'V' è il volume del materiale magnetico in m3
Fattori che influenzano la perdita di isteresi
Esistono diversi tipi di fattori che influenzano la perdita di isteresi come i seguenti.
- Il ciclo dell'isteresi è stretto, il materiale verrà magnetizzato molto facilmente.
- Allo stesso modo, se il materiale non viene magnetizzato semplicemente, il ciclo di isteresi sarà grande.
- A diversi valori di 'B', materiali diversi possono saturarsi, quindi l'altezza del loop sarà influenzata.
- Questo ciclo dipende principalmente dalla natura materiale.
- La dimensione del loop, così come la forma, dipende principalmente dalla prima posizione del campione.
Come riduciamo le perdite di isteresi?
Le perdite di isteresi possono essere ridotte utilizzando materiale con un'area minore del circuito di isteresi. Quindi, l'acciaio di alta qualità o silice può essere utilizzato per progettare il nucleo all'interno di un file trasformatore perché ha un'area estremamente ridotta del ciclo di isteresi.
Per ridurre questa perdita, è possibile utilizzare lo speciale materiale del nucleo che raggiunge densità di flusso zero / diversa da zero una volta rimosso il flusso di corrente.
Queste perdite possono essere ridotte aumentando il n. di lamierini che vengono alimentati attraverso meno spazi tra le lastre. La perdita di isteresi può essere ridotta scegliendo un softcore con meno isteresi. Il miglior esempio di ciò è l'acciaio al silicio ecc. Queste perdite dipendono principalmente dalla densità del flusso, dal nucleo laminato e dalla frequenza.
Applicazioni
Il applicazioni della perdita di isteresi include il seguente.
Il ciclo di isteresi fornisce i dati di coercitività, ritenzione, suscettibilità, permeabilità e perdita di energia durante un singolo ciclo di magnetizzazione per ogni materiale ferromagnetico . Quindi, questo ciclo ci aiuterà a scegliere il materiale corretto e appropriato per uno scopo specifico. Alcuni degli esempi di perdita di isteresi includono magneti permanenti, elettromagneti e il nucleo del trasformatore.
- Questi sono usati nei ferromagneti.
- I circuiti di isteresi sono significativi nella progettazione di numerosi dispositivi elettrici
Quindi, questo è tutto su una panoramica della perdita di isteresi che include formula, fattori e applicazioni. Le proprietà principali di queste perdite includono principalmente Ritenzione, Flusso residuo, Magnetismo residuo, Forza coercitiva, Permeabilità e Riluttanza. Ecco una domanda per te, qual è l'unità di perdita di isteresi?
