
【电】 hysteresimeter
【电】 hystereis loss; magnetic hysteresis loss
idea; plan; calculate; count; meter; stratagem
【医】 meter
磁滞损失计(Hysteresis Loss Meter)是一种用于测量磁性材料在交变磁场中因磁滞现象导致的能量损耗的仪器。其核心功能是量化材料在磁化与退磁循环过程中以热能形式散失的能量,这一指标对电力设备(如变压器、电机)的效率评估至关重要。
磁滞损失(Hysteresis Loss)的物理本质是磁性材料内部磁畴壁运动受阻时产生的能量消耗。其数学表达式为: $$ P_h = k_h cdot f cdot B_m^n $$ 其中,$k_h$为材料常数,$f$为磁场频率,$B_m$为最大磁通密度,$n$通常取1.6-2.1。磁滞损失计通过精密电磁线圈和感应传感器捕获材料的动态磁化曲线,并积分计算损耗面积。
国际电工委员会(IEC)在IEC 62044-3中规定了磁滞测量的基础方法,要求测试频率范围为50Hz-10kHz,温度控制精度需达到±1℃。美国材料试验协会(ASTM)的A343标准则详细描述了环形试样的制备规范。
磁滞损耗是磁性材料在交变磁场中因磁畴翻转摩擦而产生的能量损耗,最终转化为热能。以下是其核心概念及计算方法的综合说明:
基本概念
磁滞损耗指铁磁材料(如铁芯、铁氧体)在交变磁场中,因磁畴反复翻转导致的内部分子摩擦损耗。这种损耗与材料的磁滞回线特性直接相关,回线面积越大,损耗越高。
物理机制
当外加磁场方向变化时,材料内部磁畴需重新排列,但由于磁滞现象(即磁化强度滞后于磁场强度),部分能量无法完全恢复,形成不可逆损耗。
理论模型
磁滞损耗的单位体积能量($P_h$)可通过磁滞回线面积积分计算:
$$
P_h = oint H , dB
$$
实际应用中,常用Steinmetz经验公式简化计算:
$$
P_h = k_h cdot f cdot B_m^n
$$
其中,$k_h$为材料系数,$f$为磁场频率,$B_m$为最大磁感应强度,$n$为指数(通常1.6~2.0)。
影响因素
在电力设备(如变压器、电机)中,磁滞损耗是铁损的主要组成部分。降低损耗的方法包括:
如需更详细的公式推导或工程案例,可参考电磁学教材或专业文献。
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