core loss
简介
用作磁芯(或铁芯)的磁性材料将从交变电磁场中吸收能量,其中以热的形式耗散掉的那部分能量称为磁芯损耗,在电工学上也称为铁损.它由磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三部份组成.
磁滞损耗是由磁畴壁的不可逆位移和磁矩的不可逆转动而引起的能量损耗,它等于静态磁滞回线所包围的面积.在低频和弱磁场下单位体积的磁滞损耗功率和损耗角正切分别为
其中η为Rayleigh常数,μi为起始磁导率,Bm和Hm分别为磁感应强度和磁场强度的幅值,f为频率,
涡流损耗是作用于铁磁体的外加磁场发生变化时在材料内部引起涡流而造成的能量损耗.当样品的趋肤深度比样品尺寸大得多时,可用经典理论计算出规则形状样品的涡流损耗功率Pe和损耗角正切tgδe,有
厚度为2d的平板:
半径为R的圆柱:
半径为R的球: 其中Bm为磁感应强度幅值,f为频率,ρ为 电阻率.但由实验上测出的涡流损耗常常大于上述理论计算的结果.
剩余损耗是磁损耗中除了磁滞和涡流损耗之外的所有其它损耗的总称,它包括各种磁化弛豫过程所引起的损耗.
在低频和中、强磁感应强度下,磁芯损耗主要是磁滞损耗和涡流损耗,剩余损耗可以略去不计.对于各向同性的多晶材料磁芯损耗功率有下列经验公式
或
其中α,e,η为常数,由实验确定,α值一般在1~2之间. 磁芯损耗可以通过实验方法测量. 例如,在低场下可以把含有磁芯的线圈等效为电感L和电阻R的串联或并联,利用电桥或阻抗分析仪测出L和R就可得到tg δ.而在强磁场下可用瓦特计法测量损耗功率.