Le terme hystérésis est un mot grec ancien et la signification de ce mot est en retard ou insuffisante. Il a été inventé par «Sir James Alfred Ewing» vers 1890 pour décrire le comportement du matériau magnétique. Nous savons que la rotation pertes s'est produit principalement dans tous les moteurs électriques tout en changeant la puissance électrique à mécanique. Généralement, ces pertes sont classées en différentes pertes telles que magnétique, mécanique, cuivre, brosse sinon des pertes parasites basées sur la cause fondamentale ainsi que sur le mécanisme. Les pertes magnétiques sont donc de deux types, à savoir l'hystérésis et les courants de Foucault. Cet article présente une vue d'ensemble de la perte d'hystérésis et de ses facteurs affectant.
Qu'est-ce que la perte d'hystérésis?
Définition: La perte d'hystérésis peut être causée par la magnétisation et la démagnétisation du noyau lorsque le courant est fourni dans les directions avant et arrière. Lorsque la force de magnétisation est appliquée dans le matériau magnétique, alors les molécules du matériau magnétique sont alignées dans une direction particulière. Cette force peut être retournée dans le sens inverse, la réflexion interne des aimants moléculaires résiste à l'inverse du magnétisme, ce qui entraîne une hystérésis magnétique. La réflexion interne peut être surmontée en utilisant la partie de la force de magnétisation.
Perte d'hystérésis
Formule de perte d'hystérésis
La relation principale entre «H» (force magnétisante), «B» (densité de flux) est illustrée dans la courbe d’hystérésis suivante. La zone de boucle d'hystérésis montre l'énergie requise pour terminer un cycle complet de magnétisation et de démagnétisation. La zone de boucle représente principalement l'énergie perdue tout au long de ce processus.
L'équation de la perte d'hystérésis peut être représentée par l'équation suivante
Pb = η * Bmaxn * f * V
À partir de l'équation ci-dessus,
«Pb» est la perte d’hystérésis
«Η» est le coefficient d’hystérésis de Steinmetz qui dépend du matériau
«Bmax» est la densité du flux le plus élevé
«N» est l’exposant de Steinmetz, basé sur le matériau, il est compris entre 1,5 et 2,5
«F» est la fréquence de l’inversion magnétique pour chaque seconde.
«V» est le volume du matériau magnétique (m3).
Le principal avantage de la boucle d'hystérésis comprend principalement la zone de la boucle d'hystérésis qui représente une faible perte d'hystérésis. Cette boucle donne la valeur de rétention et de coercivité d'un matériau. Par conséquent, la manière de sélectionner le matériau idéal pour construire un aimant permanent, puis le noyau du machine deviendra plus facile. À partir du graphique B-H ci-dessus, le magnétisme restant est déterminé et la sélection d'un matériau est donc facile pour les électroaimants.
L'ampleur de la perte d'hystérésis
La figure de bande suivante montre un cycle de magnétisation du matériau magnétique. Une petite bande d'épaisseur dB sur la boucle d'hystérésis est illustrée ci-dessous.
Ampleur de la perte d'hystérésis
Pour toute valeur de courant (I), la valeur de flux équivalente est,
Φ = B x A weber
Pour la charge minute «dϕ» est dB x A alors le travail effectué peut être donné comme
dW = ampère tour x changement de flux
dW = NI x (dB x A) Joules
dW = N (Hl/n) (dB x A) Joules
Où H = NI / l
dW = H (Al) dB Joules
Le travail complet effectué tout au long d'un cycle total d'aimantation peut être atteint en intégrant l'équation ci-dessus des deux côtés
dW = H (Al) dB Joules
W = ∫H (Al) dB
W = Al ∫H dB Joules
À partir de l’équation ci-dessus, la zone de boucle est «ʃ HdB»
Donc, W = Al x la surface de la boucle d'hystérésis, sinon le travail effectué par unité de volume est W / m3 est égal à la surface de la boucle d'hystérésis en Joules.
Si le non. de cycles d'aimantation qui peuvent être effectués par seconde puis la perte d'hystérésis / m3 = Une surface de boucle d'hystérésis x f joules par seconde sinon Watts
Hystérésis La perte dans le matériau magnétique pour chaque volume unitaire peut être exprimée comme suit.
Ph / m3 = Ƞ Bmax1,6 fV Watts
À partir de l'équation ci-dessus,
«Ph» est la perte d’hystérésis en watts
«Ƞ» est la constante d’hystérésis en J / m3. Cette valeur dépend principalement de la nature du matériau magnétique.
«Bmax» est la valeur la plus élevée de la densité du flux dans le matériau magnétique est en wb / m2
«F» est le non. de cycles d'aimantation qui se fait pour chaque seconde
«V» est le volume du matériau magnétique en m3
Facteurs affectant la perte d'hystérésis
Il existe différents types de facteurs qui affectent la perte d'hystérésis comme suit.
- La boucle de l'hystérésis est étroite le matériau sera magnétisé très facilement.
- De même, si le matériau n’est pas simplement magnétisé, la boucle d’hystérésis sera grande.
- À des valeurs différentes de «B», différents matériaux peuvent saturer, de sorte que la hauteur de la boucle sera affectée.
- Cette boucle dépend principalement de la nature matérielle.
- La taille de la boucle, ainsi que la forme, dépendent principalement de la première position de l'échantillon.
Comment réduire les pertes d'hystérésis?
Les pertes par hystérésis peuvent être réduites en utilisant un matériau qui a moins de surface de la boucle d'hystérésis. Par conséquent, l'acier de haute qualité ou de silice peut être utilisé pour concevoir le noyau dans un transformateur car il a extrêmement moins de surface de la boucle d'hystérésis.
Pour réduire cette perte, le matériau de noyau spécial peut être utilisé qui atteint une densité de flux nulle / non nulle une fois que le flux de courant est supprimé.
Ces pertes peuvent être diminuées en augmentant le non. des stratifications qui sont fournies par moins d'espaces entre les plaques. La perte d'hystérésis peut être diminuée en choisissant un noyau souple qui a moins d'hystérésis. Le meilleur exemple en est l'acier au silicium, etc. Ces pertes dépendent principalement de la densité du flux, du noyau laminé et de la fréquence.
Applications
Le applications de la perte d'hystérésis inclure les éléments suivants.
La boucle d'hystérésis fournit les données de coercivité, de rétention, de susceptibilité, de perméabilité et de perte d'énergie tout au long d'un seul cycle de magnétisation pour chaque matériau ferromagnétique . Ainsi, cette boucle nous aidera à choisir le matériel correct et approprié pour un objectif spécifié. Certains des exemples de perte d'hystérésis comprennent les aimants permanents, les électroaimants et le noyau du transformateur.
- Ceux-ci sont utilisés dans les ferromagnétiques.
- Les boucles d'hystérésis sont importantes dans la conception de nombreux appareils électriques
Ainsi, c'est tout sur un aperçu de la perte d'hystérésis qui comprend la formule, les facteurs et les applications. Les principales propriétés de ces pertes comprennent principalement la rétentivité, le flux résiduel, le magnétisme résiduel, la force coercitive, la perméabilité et la réticence. Voici une question pour vous, quelle est l'unité de perte d'hystérésis?
