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).
При перемагничивании с частотой f (Гц)
где - плотность материала, кг/м³.
- соответствует
,
- соответствует области насыщения
Рис.5.7 Зависимость магнитной проницаемости от температуры Т
Потери на вихревые токи для листового образца
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
Магнитная вязкость
зависит от времени действия магнитного поля. J при включении магнитного поля Н быстро достигает значения J1, а затем со временем возрастает в соответствии с формулой
где Jno – намагниченность при t ,
- время релаксации.
На рисунке 5.4 показана зависимость напряженности магнитного поля и намагниченности от времени действия магнитного поля. 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, показанной на рисунке 5.5.
Рис.5.8 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
где ;
-магнитная восприимчивость