
【电】 hystereis loss; magnetic hysteresis loss
磁滞损失(Hysteresis Loss)是电磁学中描述铁磁性材料在交变磁场作用下因磁滞现象导致的能量损耗现象。其核心机制源于材料内部磁畴壁运动时克服阻力所做的功,这部分能量最终以热能形式耗散。
从物理过程分析,当外部磁场周期性变化时,材料的磁化强度(B)与磁场强度(H)形成闭合的磁滞回线。回线包围的面积直接表征单位体积材料在一个磁化周期内消耗的能量,其数学表达式为: $$ W_h = oint H , dB $$ 该积分结果与材料特性密切相关的经验公式可表示为: $$ P_h = k_h f B_m^n $$ 式中$k_h$为磁滞系数,$f$为频率,$B_m$为最大磁通密度,指数$n$取值1.6-2.5(根据Steinmetz经验公式)。
主要影响因素包括:
该现象在电力变压器铁芯设计(IEEE Std C57.12.00)和永磁电机优化(IEC 60034-30-1)等工程领域具有重要指导意义。实际应用中常通过选择低矫顽力材料、控制工作磁通密度等手段进行损耗控制。
磁滞损失(hysteresis loss)是磁性材料在交变磁场中因反复磁化而产生的能量损耗,主要表现为磁能转化为热能。以下是详细解释:
磁滞损失源于铁磁材料(如硅钢、铁氧体)在磁化和去磁过程中,磁畴壁移动受阻导致的能量消耗。当外部磁场方向变化时,材料内部的磁畴需要不断翻转对齐磁场方向,这一过程中磁畴间的摩擦和材料内部缺陷(如夹杂物、晶体位向差异)会阻碍磁化,形成不可逆的磁滞现象。
磁滞损失是铁损(铁芯损耗)的一部分,铁损还包括:
在电气设备(如变压器、电机)中,磁滞损失会导致铁芯发热,降低效率。因此,工程中常通过以下方式减少损耗:
磁滞损耗功率可表示为: $$ Ph = k cdot f cdot B{text{max}}^n $$ 其中,$k$为材料常数,$f$为频率,$B_{text{max}}$为最大磁感应强度,$n$为指数(硅钢约1.6)。
如需进一步了解具体材料参数或应用案例,可参考硅钢相关文献或工程手册。
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