Потери в стали для катушки с ферромагнитным сердечником

Ранее были рассмотрены характеристики катушек со сталью без учета потерь в стали, т.е. той части энергии, которая расходуется на нагрев в стали, обусловленный гистерезисом и вихревыми токами. При инженерных расчетах технических устройств, содержащих стальные магнитопроводы и работающих при переменном токе, такое допущение делать нельзя, так как именно этими явлениями и обусловлены потери энергии, значение которых во многом определяет тепловой режим работы устройств. Вихревые токи возникают в стальном магнитопроводе под влиянием электрического поля, наводимого в магнитопроводе переменным магнитным потоком.

Кроме потерь энергии вихревые токи производят размагничивающее действие.

Для уменьшения влияния вихревых токов магнитопровод собирают из отдельных электрически изолированных один от другого листов. Кроме того, для уменьшения вихревых токов листы изготавливаются из специальных сортов электротехнической стали, содержащих различные примеси, снижающие удельную проводимость.

Если пренебречь неравномерностью распределения магнитного потока в поперечном сечении листов, то мощность потерь от вихревых токов

, (6.2)

где – коэффициент, зависящий от сорта стали и толщины листов;

B_m – амплитуда магнитной индукции;

G – масса рассматриваемой части магнитопровода.

Периодическое перемагничивание стали сопряжено с потерями энергии, обусловленными гистерезисом. Мощность потерь от гистерезиса определяется по различным эмпирическим формулам, например:

, (6.3)

где – коэффициент, зависящий от сорта стали;

n = 1,6 при 0,1 < B_m < 1, Тл;

n = 2 при 1 < B_m < 1,6, Тл.

Мощность потерь в стали

. (6.4)

Дата добавления: 2014-01-04