
【電】 core loss
【電】 iron core
caustic; damage; decrease; harm; lose; mean
鐵心損(Iron Core Loss)是電磁設備中的核心能量損耗現象,指交變磁場作用下鐵磁性材料内部産生的不可逆能量消耗,主要包含磁滞損耗(Hysteresis Loss)和渦流損耗(Eddy Current Loss)兩部分。該術語在電力工程與電機學領域具有明确的技術定義:
磁滞損耗
由鐵磁材料磁疇反複轉向引起的能量損失,其大小與材料磁滞回線面積成正比,計算公式為:
$$
P_h = k_h f B_m^n
$$
其中$k_h$為材料常數,$f$為頻率,$B_m$為最大磁通密度,$n$取值1.6-2.3(典型矽鋼片取2.0)。
渦流損耗
交變磁場在鐵芯内部感應的環流導緻的焦耳熱損耗,計算公式為:
$$
P_e = k_e f B_m t
$$
式中$k_e$為渦流系數,$t$為材料厚度。采用疊片鐵芯可顯著降低此類損耗。
鐵心損的量化分析依據國際标準IEC 60404-8(磁性材料測量方法)及IEEE Std 1812(變壓器能效評估規範)。根據《Electric Machinery Fundamentals》(Chapman著)的經典論述,現代電機設計中鐵損占比可達總損耗的20%-30%,其優化直接關系到設備能效等級。
鐵心損(又稱鐵損或鐵芯損耗)是指導磁材料(如電機、變壓器的鐵芯)在交變磁場作用下産生的能量損耗,主要表現為發熱和效率降低。以下是詳細解釋:
鐵心損由磁滞損耗和渦流損耗兩部分構成:
鐵心損的近似表達式為:
$$ P_{text{鐵損}} = k_h f B_m^n + k_e (f B_m) $$
其中,(k_h)、(k_e)為材料系數,(f)為頻率,(B_m)為磁通密度,(n)通常取1.6~2.3。
在變壓器和電機中,鐵心損是恒定損耗,與負載無關。實際應用中需通過材料選擇和工藝優化來減少此類損耗。
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