Потери в магнитных материалах

В переменных полях площадь петли гистерезиса увеличивается за счет потерь на гистерезис и дополнительных потерь . Такая петля называется динамической, а суммарные потери полными или суммарными. Потери на гистерезис, отнесенные к единице объема материала (удельные потери).

, Дж/м³. (67)

При перемагничивании с частотой f (Гц)

, Вт/кг, (68)

где - плотность материала, кг/м³.

Рисунок 17 - Зависимость магнитной проницаемости от температуры Т

<<<

- соответствует , - соответствует области насыщения

Потери на вихревые токи для листового образца

, (69)

где -амплитуда магнитной индукции, Тл; f - частота переменного тока, Гц; d - толщина листа, м; - плотность, кг/м³; - удельное электросопротивление, Ом·м

Дополнительные потери или потери на магнитную вязкость (магнитное последействие) обычно находят как разность между полными потерями и суммой потерь на гистерезис и вихревые токи

. (70)

Магнитная вязкость зависит от времени действия магнитного поля (рис.18) J при включении магнитного поля Н быстро достигает значения J₁, а затем со временем возрастает в соответствии с формулой

, (71)

где J_no – намагниченность при t , - время релаксации.

В магнитотвердых материалах время магнитной релаксации может достигать нескольких минут. Такое явление называют сверхвязкостью.

Тангенс угла магнитных потерь используется в переменных полях. Его можно выразить через параметры эквивалентной схемы.

Рисунок 18 - Зависимость намагничивания J магнитного материала от времени действия магнитного поля t

Индуктивную катушку с сердечником из магнитного материала представляют в виде последовательной схемы из индуктивности L и активного сопротивления R. Пренебрегая собственной емкостью и сопротивлением обмотки катушки, получаем

. (72)

Активная мощность

, (73)

где ; -магнитная восприимчивость