Hysteresis at eddy kasalukuyang pagkalugi

Sa panahon ng pagbabalik ng magnetization ng mga magnetic material sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field, ang bahagi ng enerhiya ng magnetic field na kasangkot sa magnetization reversal ay nawala. Ang isang tiyak na bahagi ng kapangyarihan, na kung saan ay tinatawag na "tiyak na magnetic loss", ay natanggal sa bawat yunit ng masa ng isang tiyak na magnetic material sa anyo ng init.

Ang mga partikular na pagkalugi ng magnetic ay kasama ang mga dinamikong pagkalugi pati na rin ang pagkalugi ng hysteresis. Kabilang sa mga dinamikong pagkalugi ang mga pagkalugi na dulot ng eddy currents (sapilitan sa materyal) at magnetic viscosity (ang tinatawag na magnetic aftereffect). Ang mga pagkawala dahil sa magnetic hysteresis ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng hindi maibabalik na paggalaw ng mga hangganan ng domain.

Ang bawat magnetic material ay may sariling hysteresis loss na proporsyonal sa dalas ng magnetizing field na magnetizing, pati na rin ang lugar ng hysteresis loop ng materyal na ito.

Hysteresis loop:

Upang mahanap ang kapangyarihan ng mga pagkalugi na nauugnay sa hysteresis sa isang yunit ng masa (sa W / kg), ginagamit ang sumusunod na pormula:

Upang mabawasan ang mga pagkalugi sa hysteresis, kadalasang ginagamit ang paggamit ng naturang mga magnetic material, ang pumipilit na puwersa na kung saan ay maliit, iyon ay, mga materyales na may isang manipis na hysteresis loop. Ang nasabing materyal ay pinagsama upang maibsan ang mga stress sa panloob na istraktura, bawasan ang bilang ng mga dislocations at iba pang mga depekto, at palakihin din ang butil.

Ang mga eddy na alon ay nagdudulot din ng hindi mababalik na pagkalugi. Ang mga ito ay dahil sa ang katunayan na ang magnetizing magnetization ay nagdudulot ng isang kasalukuyang sa loob ng materyal na pang-magnetis. Ang mga pagkawala na dulot ng eddy currents, ayon sa pagkakabanggit, ay nakasalalay sa elektrikal na pagtutol ng magnetized magnetization material at sa pagsasaayos ng magnetic circuit.

Kaya, mas malaki ang resistivity (ang mas masahol sa kondaktibiti) ng magnetic material, mas maliit ang magiging mga pagkalugi na dulot ng eddy currents.

Ang mga pagkawala dahil sa mga eddy currents ay proporsyonal sa dalas ng magnetizing field na parisukat na patlang, samakatuwid ang mga magnetic circuit na gawa sa mga materyales na may mataas na kuryente na kondaktibiti ay hindi nalalapat sa mga aparato na nagpapatakbo sa sapat na mataas na dalas.

Upang matantya ang lakas ng kasalukuyang pagkawala ng eddy para sa isang yunit ng masa ng magnetic material (sa W / kg), gamitin ang pormula:

 

Dahil ang eddy kasalukuyang pagkawala ng dami ay nakasalalay sa parisukat ng dalas, para sa trabaho sa mataas na dalas ng rehiyon kinakailangan na una sa lahat na isinasaalang-alang ang pagkawala ng eddy kasalukuyang.

Upang mabawasan ang mga pagkalugi na ito, sinubukan nilang gamitin ang mga magnetic cores na may mas mataas na resistensya sa koryente.

Upang madagdagan ang paglaban, ang mga cores ay natipon mula sa isang dami ng magkahiwalay na mga nakahiwalay na sheet ng ferromagnetic material na may sapat na mataas na intrinsikong electrical resistivity.

Ang pulbos na magnetic material ay pinindot gamit ang isang dielectric upang ang mga partikulo ng magnetic material ay nahihiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng mga dielectric particle. Kaya kumuha ng magnetodielectrics.

Ang isa pang pagpipilian ay ang paggamit ng mga ferrite - isang espesyal na ferrimagnetic ceramic, na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na resistivity ng elektrikal, malapit sa paglaban ng mga dielectrics at semiconductors. Sa katunayan, ang mga ferrite ay solidong solusyon ng iron oxide na may mga oxide ng ilang mga divalent na metal, na maaaring mailarawan ng pangkalahatang pormula:

 

Sa pagbaba ng kapal ng sheet ng metal na materyal, ang mga pagkalugi na dulot ng eddy currents ay bumaba nang naaayon. Ngunit sa parehong oras, ang mga pagkalugi na nauugnay sa pagtaas ng hysteresis, dahil sa pagnipis ng dahon, bumababa din ang laki ng butil, na nangangahulugang tumataas ang puwersang puwersa.

Halos sa pagtaas ng dalas, ang kasalukuyang mga pagkalugi sa eddy ay nagdaragdag ng higit sa mga pagkawala ng hysteresis, makikita ito sa pamamagitan ng paghahambing sa unang dalawang formula. At sa isang tiyak na dalas, ang kasalukuyang mga pagkalugi ay nagsisimula sa lalong mananaig sa mga pagkalugi sa hysteresis.

Nangangahulugan ito na kahit na ang kapal ng sheet ay nakasalalay sa dalas ng pagtatrabaho, gayunpaman, para sa bawat dalas, ang isang tiyak na kapal ng sheet ay dapat mapili kung saan ang mga magnetikong pagkalugi sa kabuuan ay mababawasan.

Karaniwan, ang mga magnetic material ay may posibilidad na maantala ang pagbabago sa kanilang sariling magnetic induction, depende sa tagal ng larangan ng magnetizing.

Ang kababalaghan na ito ay nagdudulot ng pagkalugi na nauugnay sa magnetic aftereffect (o tinatawag na magnetic viscosity). Ito ay dahil sa pagkawalang-kilos ng proseso ng remagnetization ng domain. Ang mas maikli ang tagal ng inilapat na magnetic field, mas mahaba ang pagkaantala, at samakatuwid ang magnetic loss na sanhi ng "magnetic viscosity", higit pa. Ang kadahilanan na ito ay dapat isaalang-alang kapag nagdidisenyo ng mga pulsed na aparato na may magnetic cores.

Ang mga pagkalugi ng kapangyarihan mula sa magnetic aftereffect ay hindi maaaring makalkula nang direkta, ngunit maaari silang matagpuan nang hindi direkta - bilang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang tiyak na pagkalugi ng magnet at ang kabuuan ng mga pagkalugi dahil sa mga eddy currents at magnetic hysteresis:

Kaya, sa proseso ng pagbabagong-anyo ng magnetization mayroong isang bahagyang lag sa magnetic induction mula sa tindi ng larangan ng magnetizing magnetization sa phase. Ang dahilan para sa mga ito ay muling eddy currents, na, ayon sa batas ni Lenz, ay pumipigil sa mga pagbabago sa magnetic induction, hysteresis phenomena at magnetic aftereffect.

Ang anggulo ng pagkaantala ng phase ay tinatawag na anggulo ng magnetic loss δm. Ang mga katangian ng mga dynamic na katangian ng magnetic materyales ay nagpapahiwatig ng tulad ng isang parameter bilang tangent ng magnetic loss anggulo tanδm.

Narito ang katumbas na circuit at vector diagram para sa isang toroidal coil na may isang pangunahing magnetic material, kung saan ang r1 ay ang katumbas na paglaban ng lahat ng mga magnetic loss:

Makikita na ang padaplis ng anggulo ng magnetic loss ay inversely na proporsyonal sa kalidad na kadahilanan ng coil. Ang induction Bm na nagmula sa ilalim ng mga kondisyong ito sa magnetizable material ay maaaring mabulok sa dalawang sangkap: ang una sa isang coincides sa phase kasama ang intensity ng magnetizing field, at ang pangalawang lags 90 degree sa likod nito.

Ang unang sangkap ay direktang nauugnay sa mga nababalik na proseso sa pagbabalik ng magnetization, ang pangalawa sa mga hindi maibabalik. Ginamit sa AC circuit, ang mga magnetic material ay nailalarawan sa parameter na ito tulad ng kumplikadong magnetikong pagkamatagusin: