El término histéresis es una palabra griega antigua y el significado de esta palabra es rezagado o deficiencia. Fue inventado por “Sir James Alfred Ewing” aproximadamente en el año 1890 para describir el comportamiento del material magnético. Sabemos que el rotacional pérdidas ocurrió principalmente en todos los motor electrico mientras cambia la potencia de eléctrica a mecánica. Generalmente, estas pérdidas se clasifican en diferentes pérdidas, como pérdidas magnéticas, mecánicas, de cobre, por escobillas, de lo contrario perdidas, basadas en la causa fundamental y el mecanismo. Entonces, las pérdidas magnéticas son de dos tipos, a saber, histéresis y corrientes parásitas. Este artículo analiza una descripción general de la pérdida por histéresis y sus factores que lo afectan.
¿Qué es la pérdida por histéresis?
Definición: La pérdida de histéresis puede deberse a la magnetización y desmagnetización del núcleo cuando la corriente se suministra dentro de las direcciones de avance y retroceso. Cuando se aplica la fuerza de magnetización dentro del material magnético, las moléculas del material magnético se alinean en una dirección particular. Esta fuerza se puede girar hacia arriba en la dirección inversa. La reflexión interna de los imanes moleculares resiste la inversa del magnetismo, lo que da como resultado una histéresis magnética. La reflexión interna se puede superar utilizando la parte de la fuerza magnetizante.
Pérdida de histéresis
Fórmula de pérdida por histéresis
La relación principal entre 'H' (fuerza de magnetización), 'B' (la densidad de flujo) se ilustra en la siguiente curva de histéresis. El área del bucle de histéresis muestra la energía requerida para completar un ciclo completo de magnetización y desmagnetización. El área del bucle representa principalmente la energía perdida a lo largo de este proceso.
La ecuación para la pérdida por histéresis se puede representar con la siguiente ecuación
Pb = η * Bmaxn * f * V
De la ecuación anterior,
'Pb' es la pérdida por histéresis
‘Η’ es el coeficiente de histéresis de Steinmetz que depende del material
'Bmax' es la densidad de flujo más alto
'N' es el exponente de Steinmetz, según el material, varía de 1,5 a 2,5
'F' es la frecuencia de la inversión magnética para cada segundo.
'V' es el volumen de material magnético (m3).
El principal beneficio del ciclo de histéresis incluye principalmente que el área del ciclo de histéresis representa una baja pérdida de histéresis. Este bucle da el valor de retentividad y coercitividad de un material. Por lo tanto, la forma de seleccionar el material ideal para construir un imán permanente, luego el núcleo del máquina será más fácil. A partir del gráfico B-H anterior, se determina el magnetismo restante y, por lo tanto, la selección de un material es fácil para los electroimanes.
La magnitud de la pérdida por histéresis
La siguiente figura de la tira muestra un ciclo de magnetización del material magnético. A continuación se ilustra una pequeña franja con un grosor en dB sobre el bucle de histéresis.
Magnitud de la pérdida por histéresis
Para cualquier valor actual (I), el valor de flujo equivalente es,
Φ = B x A weber
Para la carga de minuto 'dϕ' es dB x A, entonces el trabajo realizado se puede dar como
dW = amperio vuelta x cambio de flujo
dW = NI x (dB x A) Julios
dW = N (Hl / n) (dB x A) Julios
Donde H = NI / l
dW = H (Al) dB Julios
El trabajo completo realizado a lo largo de un ciclo total de magnetización se puede lograr integrando la ecuación anterior en ambos lados.
dW = H (Al) dB Julios
W = ∫H (Al) dB
W = Al ∫H dB Julios
De la ecuación anterior, el área del lazo es 'ʃ HdB'
Entonces, W = Al x el área del bucle de histéresis, de lo contrario, el trabajo realizado por unidad de volumen es W / m3 es igual al área del bucle de histéresis en julios.
Si el no. de ciclos de magnetización que se pueden hacer por cada segundo, entonces la pérdida de histéresis / m3 = Un área de bucle de histéresis x f julios por segundo de lo contrario Watts
La pérdida de histéresis dentro del material magnético para cada unidad de volumen se puede expresar de la siguiente manera.
Ph / m3 = Ƞ Bmax 1,6 fV Watts
De la ecuación anterior,
'Ph' es la pérdida por histéresis en vatios
'Ƞ' es la constante de histéresis dentro de J / m3. Este valor depende principalmente de la naturaleza del material magnético.
'Bmax' es el valor más alto de la densidad del flujo dentro del material magnético en wb / m2
'F' es el no. de ciclos de magnetización que se realiza por cada segundo
'V' es el volumen de material magnético en m3
Factores que afectan la pérdida por histéresis
Hay diferentes tipos de factores que afectan la pérdida por histéresis como los siguientes.
- El bucle de histéresis es estrecho y el material se magnetizará muy fácilmente.
- De manera similar, si el material no se magnetiza simplemente, entonces el bucle de histéresis será grande.
- A diferentes valores de 'B', diferentes materiales pueden saturarse, por lo que la altura del bucle se verá afectada.
- Este bucle depende principalmente de la naturaleza material.
- El tamaño del bucle, así como la forma, dependen principalmente de la primera posición de la muestra.
¿Cómo reducimos las pérdidas por histéresis?
Las pérdidas por histéresis se pueden reducir utilizando material que tenga menos área del bucle de histéresis. Por lo tanto, se puede utilizar acero de alta calidad o de sílice para diseñar el núcleo dentro de un transformador porque tiene un área extremadamente menor del ciclo de histéresis.
Para reducir esta pérdida, se puede utilizar el material de núcleo especial que alcanza una densidad de flujo cero / distinta de cero una vez que se elimina el flujo de corriente.
Estas pérdidas se pueden reducir aumentando el no. de laminaciones que se suministran a través de menos espacios entre placas. La pérdida de histéresis se puede reducir eligiendo un núcleo suave que tenga menos histéresis. El mejor ejemplo de esto es el acero al silicio, etc. Estas pérdidas dependen principalmente de la densidad del flujo, el núcleo laminado y la frecuencia.
Aplicaciones
los aplicaciones de la pérdida por histéresis Incluya lo siguiente.
El bucle de histéresis proporciona los datos de coercitividad, retentividad, susceptibilidad, permeabilidad y pérdida de energía a lo largo de un solo ciclo de magnetización para cada material ferromagnético . Por lo tanto, este ciclo nos ayudará a elegir el material correcto y apropiado para un propósito específico. Algunos de los ejemplos de pérdida por histéresis incluyen imanes permanentes, electroimanes y el núcleo del transformador.
- Estos se utilizan en ferroimanes.
- Los bucles de histéresis son importantes en el diseño de numerosos dispositivos eléctricos
Por lo tanto, esto es todo sobre una descripción general de la pérdida por histéresis que incluye fórmula, factores y aplicaciones. Las principales propiedades de estas pérdidas incluyen principalmente retentividad, flujo residual, magnetismo residual, fuerza coercitiva, permeabilidad y reticencia. Aquí tiene una pregunta: ¿cuál es la unidad de pérdida por histéresis?
