什么是磁滞损失?

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什么是磁滞?
磁铁材料中的分子无法响应所施加磁场的变化,而快速改变其磁化强度,称为磁滞。

什么是磁滞损失?
磁滞损失是因为电流正向和反向流动时铁芯的磁化和退磁引起的,随着磁力(电流)的增加,磁通量也会增加。当磁力(电流)被移除时,磁通量逐渐减少而不是突然减少。即使磁力为零,磁通密度也保持为正且必须在反向上施加磁力以实现零磁通密度。

迟滞类型
迟滞分为两种。
分别为:
  • 与速率相关的迟滞:它发生在输入和输出之间存在迟滞时。考虑导致正弦输出 Y(t) 的正弦输入 X(t),其中存在相位滞后 φ。
  • 与速率无关的迟滞:这种类型的迟滞存在于具有过去永久记忆的系统中,即使在瞬态过去后仍然存在。
磁滞回线

磁通密度和磁化方面强度由磁滞回线表示,通过在外部磁场发生变化时监测铁磁物质发射的磁通量来创建回路。如果针对不同的 H 值测量 B 值,成果以视觉方式呈现,则该图将指示磁滞回线。
  • 当磁场强度 (H) 从 0 增加到 1 时,磁通密度 (B) 增加(0)。
  • 随着磁场的增加,磁性值会增加,直到达到点 A,这被称为饱和,其中 B 是固定的。
  • 当磁场的值减小时,磁性的值也会减小。但是,当 B 和 H 等于 0 时,保留一定磁性的物质或材料称为保持性或剩磁。
  • 随着磁场向负极移动,磁性会降低。在 C 点,材料将完全退磁。
  • C点:保磁力是去除材料保持力所需的力。
  • 以相反方向重复循环,其中饱和点为 D,保持力点为 E,矫顽力为 F。由于正向和反向过程,循环完成,这个循环被称为磁滞回线。
磁滞损失公式
要找到磁滞损失:
Pb = η * f * V * Bmaxn
Pb = 磁滞损失(W)
η = Steinmetz 滞后系数因我们使用的材料而异 (J/m3)
Bmax = 最大磁通密度 (Wb/m2)
n = Steinmetz 指数,随材料变化,范围从 1.5 到 2.5
f = 每秒磁反转频率 (Hz)
V = 磁性材料的体积 (m3)

如何做到磁滞损失最小化?
以下方法可用于控制磁滞损耗:
像是使用具有较小磁滞回线的材料,例如,矽钢的磁滞损失面积非常小,当电流中断时,使用具有零/非零通量的材料,增加板之间存在的叠片数量。

磁滞回线的优点
  • 磁滞回线的较小部分表示磁滞损失较小。
  • 磁滞回线提供具有保持性和保磁力的物质,因此,机器的核心简化了选择合适的材料来制造永久磁铁的过程。
  • B-H 图可用于计算剩磁,使电磁铁的材料选择变得简单。

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