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变压器,其損耗主要可分為銅損及鐵損

鐵損iron loss,也稱作core loss)是指像變壓器電感器交流馬達交流發電機等有導磁體英语Magnetic core(以下簡稱為鐵芯)的電機設備中,因導磁體受到變動磁場的影響,在鐵芯中損耗的部份能量,損耗的能量會以的方式散失,有時則是以噪音的方式散失。

鐵損可分為磁滯損(Hysteresis losses)、渦流損(Eddy-current losses)及異常損(Anomalous losses)3種。

磁滯損编辑

 
B-H曲線內的面積越大,磁滯損也越大

當通過鐵芯的磁場改變時,鐵芯材料的磁化強度會變化,因為磁畴壁英语Domain wall (magnetism)的移動,造成其中微小磁畴的膨脹及收縮。不過磁畴壁在移動時,會受到晶體缺陷的影響而卡住,最後磁畴壁仍會移動,但是會發熱,即為磁滯損[1]

磁滯損可以從材料的B-H曲線中看出,B-H圖為一封閉的曲線,磁場變化一個周期時,單位體積材料的磁滯損即為磁滯圈內的面積,若交流磁場大小不變,每一週期的能量損失為定值,此時磁滯損和頻率成正比。

渦流損编辑

 
平行磁場的疊層鐵芯可以減少渦電流

若鐵芯為導體,因為電磁感應,磁場的變化會感應在導體內循環的電流,稱為渦電流。渦電流和磁場垂直。渦電流的能量會因為鐵芯材料的電阻而發熱耗散,渦流損和電流循環面積的大小成正比、和材料的電阻率成反比。

若鐵芯是由薄的疊層英语lamination組成,中間又有絕緣的塗層,可以減少渦流損[2]

調整鐵芯材料也可以減少渦流損,一種是使用導磁但不導電的材料,例如鐵氧體,若使用加矽的电工钢(矽鋼),鋼的電阻率明顯上升,也可以減少渦流損。

異常損编辑

異常損包括磁滯損及渦流損以外的損失,也可以描述成磁滯圈因為頻率而加大。異常損的物理機制包括移動磁畴壁時局部的渦流損。

相關條目编辑

參考資料编辑

  1. ^ 张洪润; 吕泉; 吴建平. 电子线路及应用. 清华大学出版社有限公司. 2005: 38–. ISBN 978-7-302-10715-6. 
  2. ^ (2004-12-31) 認識變壓器 - Optimal Design Lab, YZU. yzu.edu.tw. [17 February 2015].