מהו אובדן היסטריה: גורמים ויישומיו

המונח היסטרזיס הוא מילה יוונית עתיקה ומשמעות המילה הזו משתרכת מאחור או מחסור. הוא הומצא על ידי 'סר ג'יימס אלפרד יואינג' בערך בשנת 1890 לתיאור התנהגות החומר המגנטי. אנו יודעים שהסיבוב אֲבֵדוֹת התרחש בעיקר בכל מנועים חשמליים תוך שינוי הכוח מחשמל למכני. באופן כללי, הפסדים אלה מסווגים להפסדים שונים כמו מגנטים, מכניים, נחושת, מברשות, אחרת הפסדי סטייה על בסיס הגורם הבסיסי כמו גם המנגנון. אז הפסדים מגנטיים הם שני סוגים כלומר היסטריה וזרם אדי. מאמר זה דן בסקירה כללית על אובדן ההיסטרזה ועל הגורמים המשפיעים עליה.

מהו אובדן היסטריה?

הַגדָרָה: אובדן היסטרזיס יכול להיגרם באמצעות מגנטיזציה ודמגנטיזציה של הליבה כאשר אספקת זרם בכיווני קדימה ואחורה. כאשר כוח המגנטציה מופעל בתוך החומר המגנטי, אז מולקולות החומר המגנטי מיושרות לכיוון מסוים אחד. ניתן להפוך את הכוח הזה לכיוון ההפוך. ההשתקפות הפנימית של המגנטים המולקולריים מתנגדת להיפוך המגנטיות, מה שמביא להיסטריה מגנטית. ניתן להתגבר על ההשתקפות הפנימית על ידי שימוש בחלק של הכוח הממגנט.

אובדן היסטריה

נוסחת אובדן היסטריה

הקשר העיקרי בין 'H' (כוח ממגנט), 'B' (צפיפות השטף) מתואר בעקומת ההיסטרזה הבאה. אזור לולאת ההיסטרזה מראה את האנרגיה הנדרשת להשלמת מחזור שלם של מגנטציה כמו גם דה-מגנטיזציה. אזור הלולאה מייצג בעיקר את האנרגיה האבודה לאורך כל התהליך הזה.

ניתן לייצג את המשוואה לאובדן היסטריה בעזרת המשוואה הבאה

Pb = η * Bmaxn * f * V

מהמשוואה לעיל,

'Pb' הוא אובדן ההיסטריה

'Η' הוא מקדם ההיסטרזה של שטיינמץ שתלוי בחומר

'Bmax' הוא הצפיפות של השטף הגבוה ביותר

'N' הוא המעריך של שטיינמץ, בהתבסס על החומר שהוא נע בין 1.5-2.5

'F' הוא תדירות ההיפוך המגנטי לכל שנייה.

'V' הוא נפח החומר המגנטי (m3).

היתרון העיקרי של לולאת ההיסטרזה כולל בעיקר את שטח לולאת ההיסטרזה מייצג אובדן היסטריה נמוך. לולאה זו נותנת ערך החזקה והכפייה של חומר. לכן הדרך לבחור חומר אידיאלי לבניית מגנט קבוע, ואז הליבה של מְכוֹנָה יהפוך לקל יותר. מגרף ה- B-H לעיל, המגנטיות הנותרת נקבעת ולכן בחירת חומר קלה עבור אלקטרומגנטים.

גודל אובדן ההיסטרזה

איור הרצועה הבא מראה מחזור אחד של מגנטיזציה של החומר המגנטי. רצועה קטנה בעובי dB מעל לולאת ההיסטרזה תואר להלן.

גודל אובדן ההיסטרזה

עבור כל ערך זרם (I), ערך השטף המקביל הוא,

Φ = B x A weber

עבור הטעינה הדקה 'dϕ' היא dB x A ואז ניתן לתת את העבודה שנעשתה כ

dW = סיבוב אמפר x שינוי שטף

dW = NI x (dB x A) ג'ואלים

dW = N (Hl / n) (dB x A) ג'ואלים

איפה H = NI / l

dW = H (Al) dB Joules

ניתן להשיג את העבודה המלאה שנעשתה לאורך מחזור כולל של מגנטיזציה באמצעות שילוב המשוואה הנ'ל משני הצדדים

dW = H (Al) dB Joules

W = ∫H (Al) dB

W = Al ∫H dB Joules

מהמשוואה לעיל, אזור הלולאה הוא 'ʃ HdB'

אז, W = Al x אזור לולאת ההיסטרזה אחרת העבודה שנעשתה ליחידת נפח היא W / m3 שווה לאזור לולאת ההיסטרזה בג'ול.

אם לא. של מחזורי מגנטיזציה שניתן לבצע בכל שנייה ואז אובדן ההיסטרזה / m3 = אזור לולאה היסטריזה אחד x f ג'אול לשנייה אחרת וואט

אובדן היסטריה בחומר המגנטי לכל נפח יחידה יכול לבוא לידי ביטוי כדלקמן.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1.6 fV וואט

מהמשוואה לעיל,

'Ph' הוא אובדן ההיסטריה בתוך וואט

'Ƞ' הוא קבוע ההיסטריה בתוך J / m3. ערך זה תלוי בעיקר באופי החומר המגנטי.

'Bmax' הוא הערך הגבוה ביותר של צפיפות השטף בתוך החומר המגנטי הוא wb / m2

'F' הוא לא. של מחזורי מגנטיזציה שנעשים לכל שנייה

'V' הוא נפח החומר המגנטי ב- m3

גורמים המשפיעים על אובדן היסטריה

ישנם סוגים שונים של גורמים המשפיעים על אובדן ההיסטריה כמו הבאים.

• לולאת ההיסטרזה צרה החומר יומגנט בקלות רבה.
• באופן דומה, אם החומר לא יתמגנט בפשטות, אז לולאת ההיסטרזה תהיה גדולה.
• בערכים שונים של 'B', חומרים שונים יכולים להרוות, כך שגובה הלולאה יושפע.
• לולאה זו תלויה בעיקר באופי החומרי.
• גודל הלולאה, כמו גם הצורה, תלויה בעיקר במיקום הראשון של הדגימה.

כיצד נצמצם את אובדן ההיסטרזה?

ניתן להפחית את הפסדי ההיסטרזה באמצעות חומר שיש לו שטח פחות של לולאת ההיסטרזה. לפיכך, פלדה כיתה גבוהה או סיליקה יכולה לשמש לעיצוב הליבה בתוך שַׁנַאי מכיוון שיש לו שטח פחות מועט של לולאת ההיסטרזה.

כדי להפחית אובדן זה, ניתן להשתמש בחומר הליבה המיוחד שמגיע לאפס / לא אפס צפיפות שטף לאחר הסרת זרם הזרם.

ניתן לצמצם הפסדים אלה על ידי הגדלת המס. למינציות המסופקות באמצעות פחות פערים בין הלוחות. ניתן להפחית את אובדן ההיסטרזה על ידי בחירה בפורמט רך שיש בו פחות היסטריה. הדוגמה הטובה ביותר לכך היא פלדת סיליקון וכו '. הפסדים אלה תלויים בעיקר בצפיפות השטף, בליבת הלמינציה ובתדירות.

יישומים

ה יישומים של אובדן היסטריה כלול את הבאים.

לולאת ההיסטריה מספקת את הנתונים של כפייה, החזקה, רגישות, חדירות ואובדן אנרגיה לאורך מחזור מגנטיזציה אחד לכל חומר פרומגנטי . לכן, לולאה זו תסייע לנו בבחירת החומר הנכון והמתאים למטרה מוגדרת. חלק מהדוגמאות לאובדן היסטריה כוללות מגנטים קבועים, אלקטרומגנטים וליבת השנאי.

• אלה משמשים בפרומגנטים.
• לולאות היסטרזיס הן משמעותיות בתכנון מכשירים חשמליים רבים

לפיכך, זהו הכל על סקירה כללית של אובדן היסטריה הכוללת נוסחה, גורמים ויישומים. המאפיינים העיקריים של הפסדים אלה כוללים בעיקר חוזרות, שטף שיורי, מגנטיות שיורית, כוח כפייה, חדירות וחוסר רצון. הנה שאלה עבורך, מהי יחידת אובדן ההיסטרזה?