Ключевое различие между гистерезисными и вихретоковыми потерями заключается в том, что гистерезисные потери тока происходят из-за изменения направления магнетизма, тогда как вихревые потери возникают из-за относительного движения между проводником и магнитным полем.
В трансформаторе может быть четыре типа потерь тока, известных как резистивные потери, потери на вихревые токи, потери потока и потери тока гистерезиса. Эти потери мощности могут в конечном итоге превратиться в тепло, которое необходимо отвести от трансформатора.
Что такое гистерезисные потери тока?
Гистерезисные потери тока происходят в трансформаторах из-за насыщения намагниченности в их сердечнике. В этом процессе магнитные материалы в сердечнике в конечном итоге становятся магнитно-насыщенными, когда материалы помещаются в сильное магнитное поле, такое как магнитное поле, создаваемое переменным током.
Можно описать гистерезисные потери тока как вид энергии в электрических машинах, возникающий из-за многократного намагничивания и размагничивания железного сердечника. Поток переменного тока заставляет железный сердечник намагничиваться и размагничиваться в каждом цикле. Во время каждого из этих циклов намагничивания часть энергии теряется.
Чтобы уменьшить этот тип потерь мощности, мы можем использовать материалы, которые имеют меньшую площадь для петли гистерезиса. Следовательно, кварцевая сталь или сталь CRGO полезна при разработке сердечника трансформатора, поскольку она имеет чрезвычайно малую площадь петли гистерезиса.
Что такое потери на вихревые токи?
Потери на вихревые токи можно описать как токовые петли, образующиеся на поверхности проводника из-за изменения магнитного потока. Этот тип потерь тока важен при индукционном нагреве, левитации, электромагнитном демпфировании и электромагнитном торможении. Мы можем свести к минимуму этот тип потерь тока, добавив прорези на поверхность проводника и ламинируя его.
Рисунок 01: Вихревой поток с многослойным сердечником
Потери на вихревые токи имеют место, когда изменяющийся поток связывается с самим сердечником. Эта индуцированная ЭДС является ядром, которое может создать циркулирующий ток, известный как вихревой ток. Этот ток может вызвать потери, известные как потери на вихревые токи или потери I2R. Здесь это значение тока и R (сопротивление) пути тока.
Более того, величина вихревого тока может быть задана, когда вихревой ток «I» протекает через сердечник с сопротивлением «r», где он может рассеивать энергию в виде тепла, которое может быть задано в уравнение мощности, мощность=I2R. Это представляет собой энергию, которая тратится бесполезно, где она считается потерями на вихревые токи или потерями в железе.
В чем разница между гистерезисом и потерями на вихревые токи?
Ключевое различие между гистерезисными и вихретоковыми потерями заключается в том, что гистерезисные потери тока происходят из-за реверсирования магнетизма, тогда как потери вихревых токов возникают из-за относительного движения между проводником и магнитным полем. Кроме того, потери тока гистерезиса происходят из-за молекулярного трения в ферромагнитном материале в переменном магнитном поле, а потери вихревых токов возникают из-за индукции вихревых токов в сердечнике и проводниках, находящихся в магнитном поле..
Приведенная ниже инфографика представляет различия между потерями на гистерезис и вихревые токи в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Гистерезис и потери на вихревые токи
Гистерезисные потери тока - это потери энергии, возникающие в трансформаторе из-за насыщения намагниченности в сердечнике трансформатора, а потери на вихревые токи - это токовые петли, образующиеся на поверхностях проводников из-за изменения магнитного потока. Ключевое различие между гистерезисными и вихретоковыми потерями заключается в том, что гистерезисные потери тока происходят из-за изменения направления магнетизма, тогда как потери вихревых токов возникают из-за относительного движения между проводником и магнитным полем.
