Обсуждая вопросы комплесной магнитной проницаемости, не будем забывать, что мнимая часть этого показателя, характеризующего свойства ферромагнетика в слабых полях при синусоидальном намагничивании, включает в себя скопом все возможные потери. Среди них можно выделить по крайней мере четыре составляющие:
1. Потери магнитного последействия, иначе называемые потерями магнитной вязкости,которые принято разделять две на потери Иордана, не зависящие от частоты и температуры, и потери на последействие Рихтера-Вейна,зависящее от температуры и частоты.
2. Потери на гистерезис, зависящие от напряженности поля.
3. Потери на микровихревые токи.
4. Потери на макровихревые токи, которые в ферритах с малым объемным сопротивлением на определенных частотах и размерах сердечника, могут вызвать объемный резонанс.
Конечно практического электротехника или электронщика эти тонкие нюансы мало волнуют. Ему нужен удобный инструмент, позволяющий оценить поведение индуктивного компонента с сердечником в тех или иных режимах работы. Но используемая модель должна с достаточной точностью описывать рабочий процесс в девайсе, опираяясь при этом на справочные данные производителя ферромагнитного материала. Поэтому все же есть смысл более подробно присмотреться к составляющим потерь и в частности к формированию гистерезисных циклов. Меня весьма удивили результаты измерения предельных петель гистерезиса электротехнической кремнистой стали на различных частотах, приводимые в статье Joao S. D. Garsia и др. "Study of a Toroid: Characterization and Simulation..." (текст статьи можно найти, набрав в поисковике часть заголовка, взятую в кавычки). Приведу одну картинку из этой статьи
. Как видим, повышение частоты приводит к значительному раздутию гистерезисной петли, т.е. к росту потерь. Не берусь судить о природе это раздутия. Возможно это свойство самой гистерезиснй петли, а возможно это результат совместного действия указанных выше составляющих потерь. Однако можно предположить, что такое раздутие должно наблюдаться не только у элетротехнической стали, но и у ферритов, и оно должно учитываться при разработке альтернативной модели ферромагнитного сердечника. При этом не так уж важно в точности воспроизводить физику процесса намагничивания. Важно получить удобное приближение корректирующей функции, дающее результаты, не слишком отличающиеся от экспериметальных данных. Пробовал получать эффект раздутия с помощью корректирующей цепи первого порядка, используя безгистерезисную кривую типа Arctg. В ограниченном диапазоне частот сходство получаемых предельных и частных циклов со справочными данными достаточно хорошее. Но кривую начального намагничивания получить не удалось.
Вход
Регистрация
FAQ
Всё это добро достаточно сложно приспособить к случаю перемагничивания прямоугольным напряжением. А это именно тот случай, который нас больше всего и интересует.
