磁滞损耗
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常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是
一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。
我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。
磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。
既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?
这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损——“涡流损耗”。变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。
用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲,若为减
小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好。这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发,因为那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面。所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸。
变压器是根据电磁感应的原理制成的.在在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组,一个原绕组,和一个副绕组.当原绕组假上交流电源电压时.原饶组流有交变电流,
而建立磁势,在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通,主磁通在铁芯中同时穿过,{交链]一.二次绕组而闭合由于电磁感应作用分别在一,,二次绕组产生感应电
动势,
至于为什么它可以升压,和将压呢..那就需要用楞次定律来解释了.感应电流产生的磁通,总阻碍圆磁通的变化,当原磁通增加时感应电流的产生的磁通与与原磁通相反,
就是说二次绕组所产生的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反,所以二次绕组就出现了低等级的交变电压,,,
所以...铁芯是变压器的磁路部分.
绕组是变压器的电路部分...
和都属于。和都只有在交变磁场中发生。
体现为:磁场在导体中产生,电流()通过有电阻的导体产生热能。
体现为:内部过程中产生摩擦所致,最终也体现为热能。
磁滞损耗
磁滞损耗hysteresis loss 在过程中由引起的损耗。磁滞指的状态变化时,滞后于,它的B与磁场强度H之间呈现关系。经一次循环,每单位体积铁芯中的磁滞损耗等于的面积。
这部分转化为热能,使设备升温,效率降低,这在一类设备中是不希望的。的狭窄,其磁滞
损耗相对较小。硅钢片因此而广泛应用于、、继电器等设备中。
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概念
磁滞损耗
hysteresis loss
在过程中由引起的损耗。磁滞指铁磁材料的磁性状态变化时,磁化强度滞后于磁场强度,它的磁通密度B与磁场强度H之间呈现关系。经一次循环,每单位体积铁心中的磁滞损耗等于的面积。这部分转化为热能,使设备升温,效率降低,这在一类设备中是不希望的。
的狭窄,其磁滞损耗相对较小。硅钢片因此而广泛应用于、、继电器等设备中。
正文
在磁化过程中由磁滞现象引起的损耗。为使铁心,必须供给。当铁心材料时,它的磁通密度B与之间呈现关系。经一个循环,铁心每单位体积所得到的为
磁滞损耗
式中积分是环绕进行的。上式表明,每单位体积的铁心经一循环,铁心中的磁滞损耗等于的面积,这一转化为热能。如果B的单位为特(斯拉),H的单位为安/米,则以焦(耳)/米表示。
C.P.施泰因梅茨曾找到表示磁滞损耗的经验公式,按照此式,每单位体积每周的磁滞损耗W与的极大值B m有关,可表示为W=η(B m)
式中η为施泰因梅茨系数。施泰因梅茨得到许多种材料的指数η约为1.6,而其他材料的η值约在1.5至2.5之间。各类材料的η值可查表得知。
在中,大量铁心中都有地变化其大小、方向的磁通,从而引起磁滞损耗。磁滞损耗将转化为热能,使温度升高,效率降低,这是不希望的。磁滞损耗的大小取决于所用材料的。的磁滞回线狭窄,其磁滞损耗相对较小。
对于一个人工磁体而言,其磁场的建立依赖于外部电场。如果外部电场是交变的,对应的磁场也要跟着变化。可是当磁场的极性变化时,磁体内部的分子要重新排列,这就要消耗一些能量,该能量称为。