Is éard atá i gceist le caillteanas hysteresis i gclaochladán ná an fuinneamh a iompaítear ina theas sa chroí de réir mar a chasann an réimse maighnéadach AC agus na fearainn maighnéadacha ag bogadh timpeall an lúb B-H gach timthriall. Braitheann sé ar ábhar, minicíocht, leibhéal flosc, agus teocht. Míníonn an t-alt seo cúiseanna, croí-ábhair, cothromóidí, éifeachtaí córais, tástáil, samhaltú, agus bealaí chun caillteanas hysteresis a laghdú go mion.
Caillteanas Hysteresis i gClaochladán
Is éard is caillteanas hysteresis i gclaochladán ann ná an fuinneamh leictreach a iompaíonn ina theas taobh istigh den chroí maighnéadach gach uair a athraíonn an voltas AC treo. De réir mar a théann an sruth dearfach agus diúltach, casann an réimse maighnéadach sa chroí anonn is anall freisin. Caithfidh na réigiúin mhaighnéadacha beaga bídeacha taobh istigh den chroí bogadh agus ath-ailíniú le linn gach timthriall, agus níl an tairiscint seo breá réidh. Mar gheall air seo, cailltear roinnt fuinnimh mar theas gach uair a aisiompaíonn an réimse.
Tá an caillteanas seo ann fiú nuair a dhíluchtaítear an claochladán, mar sin tarraingíonn sé cumhacht agus cuireann sé fuinneamh amú fós. Laghdaíonn caillteanas hysteresis éifeachtúlacht claochladáin, cuireann sé le húsáid cumhachta gan ualach, agus ardaíonn sé teocht lárnach. Bíonn tionchar ag leibhéal an chaillteanais hysteresis ar mhéid an chroí, ar rogha na n-ábhar lárnach, agus ar an méid fuaraithe atá ag teastáil chun an claochladán a choinneáil ag feidhmiú go sábháilte.
Fearainn Maighnéadacha agus Caillteanas Hysteresis
Taobh istigh de chroílár maighnéadach claochladáin, tá an t-ábhar comhdhéanta de go leor réigiúin bheaga ar a dtugtar fearainn mhaighnéadacha. Tugtar ballaí fearainn ar na teorainneacha idir fearainn. Ní ghluaiseann na ballaí seo faoi shaoirse, toisc go gcoinnítear siar iad ag neamhfhoirfeachtaí taobh istigh den ábhar. Gach uair a athraíonn an réimse AC treo, tá fuinneamh breise ag teastáil chun na ballaí fearainn seo a bhogadh. Déantar an fuinneamh breise sin a iompú ina theas sa chroí agus bíonn sé mar chuid den chaillteanas hysteresis sa chlaochladán.
Caillteanas Lúb B-H agus Hysteresis i gCroíthe Claochladáin
Is graf é an lúb B-H a thaispeánann conas a athraíonn dlús flosc maighnéadach B i gcroílár claochladáin nuair a théann neart réimse maighnéadach H trí thimthriall AC iomlán amháin. De réir mar a ardaíonn an sruth AC, titeann agus aisiompaíonn sé, bogann an pointe ar an ngraf seo timpeall lúb dúnta seachas líne dhíreach amháin a leanúint. Insíonn cruth agus méid an lúb seo conas a iompraíonn an croí agus cé mhéad fuinnimh a chailltear mar theas mar gheall ar hysteresis.
Codanna Bunúsacha den lúb B-H
• Réigiún sáithithe: Nuair a bhíonn H an-ard, is ar éigean a mhéadaíonn B, rud a chiallaíonn go bhfuil an croí sáithithe.
• Remanence (Br): Nuair a fhilleann H ar nialas, níl B nialas, ag taispeáint go gcoinníonn an croí roinnt maighnéadaithe.
• Réimse comhéigneach (Hc): Is é seo an luach droim ar ais de H a theastaíonn chun B a thabhairt ar ais go nialas.
• Limistéar lúb: Seasann an limistéar taobh istigh den lúb don fhuinneamh a chailltear sa chroí le linn gach timthriall; ciallaíonn limistéar níos mó caillteanas hysteresis níos airde.
Cothromóid Steinmetz le haghaidh Caillteanas Hysteresis
Ph = kh f B nmax V
| Siombail | Brí |
|---|---|
| (*Ph*) | Caillteanas hysteresis (W) |
| (*kh*) | Tairiseach a bhraitheann ar an gcroí-ábhar |
| (*f*) | Minicíocht AC (i hertz, Hz) |
| (*B nmax*) | Dlús flosc uasta sa chroí (i tesla, T) |
| (*n*) | Easpónant Steinmetz (de ghnáth > 1) |
| (*V*) | Toirt lárnach (m³) |
Ábhair Chroí-Chlaochladáin agus Caillteanas Hysteresis
Cruach sileacain atá dírithe ar ghráin
• Tá lúb hysteresis caol aige i bpríomhthreo amháin
• Tugann caillteanas hysteresis níos ísle ar feadh an treo sin ag minicíocht líne cumhachta
Cruach leictreach neamh-dhírithe
• Tá airíonna maighnéadacha níos aonfhoirmí i ngach treo
• Taispeánann caillteanas hysteresis beagán níos airde ach oibríonn sé go maith nuair a athraíonn flosc treo sa chroí
Ferrites (MnZn, NiZn)
• Bíodh hysteresis an-íseal agat agus caillteanais srutha eddy ag minicíocht ard
• Cuidigh le caillteanas hysteresis a choinneáil níos lú i gclaochladáin ardmhinicíochta
Cóimhiotail éagruthacha agus nanacriostalach
• Lúbanna hysteresis an-chúng a bheith agat
• Caillteanas hysteresis an-íseal a sholáthar d'oibriú atá tíosach ar fhuinneamh
Tá na hábhair seo tábhachtach go háirithe i gclaochladáin ardmhinicíochta, a phléitear i Roinn 9.
Coinníollacha Oibriúcháin a Bíonn tionchar acu ar Chaillteanas Hysteresis
Minicíocht
De réir mar a mhéadaíonn minicíocht, iompaíonn an réimse maighnéadach sa chroí treo níos mó uaireanta gach soicind. Is cúis le gach smeach roinnt caillteanas fuinnimh, mar sin ciallaíonn níos mó smeach in aghaidh an tsoicind caillteanas hysteresis níos mó.
Buaic-dlús flosc (Bmax)
Déanann Bmax níos airde an limistéar lúb níos mó, rud a mhéadaíonn caillteanas hysteresis agus is féidir leis an gcroí a thabhairt níos gaire do sháithiú.
Teocht
Athraíonn an teocht cé chomh héasca agus a ghluaiseann fearainn mhaighnéadacha taobh istigh den chroí. Ag brath ar an ábhar, is féidir le caillteanas croí méadú nó laghdú le teocht, mar sin tá gá le sonraí ón ábhar chun a fháil amach conas a iompraíonn caillteanas hysteresis.
Caillteanas Hysteresis vs Caillteanais Claochladáin Eile
| Cineál caillteanais | Cá dtarlaíonn sé | Príomhchúis | Braitheann sé go príomha ar |
|---|---|---|---|
| Hysteresis | Croí | Fearainn mhaighnéadacha ag ath-ailíniú gach timthriall AC | Minicíocht, buaic-flosc * B ** max *, ábhar lárnach |
| Sruth Eddy | Croí | Sruthanna a spreagtar sa chroí miotail trí flosc a athrú | Minicíocht ², * B ** max * ², tiús lárnach |
| Copar (I²R) | Foirceannadh | Sruth ag sileadh trí fhriotaíocht sa sreang | Ualach reatha, friotaíocht sreinge |
| Stray/sceitheadh | Croí-spás / aerspás | Flosc maighnéadach nach nascann gach foirceannadh | Cruth lárnach, spásáil, agus leagan amach |
Éifeachtaí Leibhéal an Chórais de Chaillteanas Hysteresis i gClaochladáin
Athraíonn caillteanas hysteresis i gclaochladán freisin an chaoi a n-iompraíonn sé sa chóras leictreach. Is cúis le húsáid cumhachta gan ualach níos airde, mar sin tarraingíonn an claochladán níos mó cumhachta ón soláthar fiú nuair nach bhfuil sé ag beathú aon ualach. Éiríonn an sruth maighnéadaithe saobhadh agus níos lú cosúil le tonn sine réidh, rud a fhágann go bhfuil a chruth níos míchothrom. Cuireann an sruth míchothrom seo comhpháirteanna minicíochta breise ar a dtugtar harmonics, rud a mhéadaíonn ábhar armónach agus saobhadh armónach iomlán (THD) sa chóras. Ag an am céanna, éiríonn cuid níos mó den sruth imoibríoch seachas úsáideach, rud a laghdaíonn an fachtóir cumhachta agus ciallaíonn sé go bhfuil níos lú den sruth ag déanamh fíor-oibre.
Caillteanas Hysteresis i gcroíthe claochladáin ardmhinicíochta
I go leor ciorcaid nua-aimseartha, is páirteanna beaga iad claochladáin atá suite ar chlár ciorcad priontáilte agus oibríonn siad ag minicíochtaí arda, go minic sna deich nó na céadta kilohertz. Ag na minicíochtaí níos airde seo, bíonn caillteanas hysteresis sa chroí níos tábhachtaí, toisc go bhfuil an réimse maighnéadach sa chroí ag athrú treo arís agus arís eile gach soicind. Úsáidtear croíthe ferrite sa chás seo, ós rud é go gcuidíonn siad le caillteanas hysteresis agus caillteanas srutha eddy a choinneáil níos ísle ag minicíocht ard.
Tá an dlús flosc uasta, a scríobhtar go minic mar Bmax, teoranta go cúramach ionas go bhfanfaidh an caillteanas croí laistigh de leibhéil shábháilte, agus nach róthéann an croí. Úsáidtear cuartha caillteanais lárnacha a sholáthraítear don ábhar chun meastachán a dhéanamh ar cé mhéad caillteanas croí iomlán, lena n-áirítear caillteanas hysteresis, a tharlóidh ag minicíocht agus leibhéal flosc ar leith. Toisc go suíonn na claochladáin seo gar do chodanna eile ar an gclár ciorcad, bíonn tionchar ag an teas ó chaillteanas hysteresis ar theocht áitiúil agus is féidir leis tionchar a imirt ar cé chomh hiontaofa a oibríonn comhpháirteanna in aice láimhe.
Caillteanas Hysteresis a Mhúnlú in Insamhalta Ciorcad
In insamhalta ciorcad, léirítear caillteanas hysteresis i gcroílár claochladáin le samhlacha simplí a ghabhann na príomhéifeachtaí fós. Modh bunúsach amháin is ea friotóir a úsáid i gcomhthreo leis an ionduchtas maighnéadaithe, ionas go léiríonn an friotóir seo an chumhacht a chailltear mar theas sa chroí ag pointe oibriúcháin roghnaithe. Úsáideann samhlacha níos airde cuair neamhlíneacha B-H, mar shampla samhlacha Jiles-Atherton nó Preisach, a leanann fíorchruth an lúb hysteresis agus a dhéanann torthaí fearainn ama níos cruinne.
Modh coitianta eile is ea bloic iompraíochta bunaithe ar Steinmetz a úsáid, áit a ríomhtar an caillteanas lárnach ón tonnfhoirm flosc ag baint úsáide as cothromóidí de chineál Steinmetz agus ansin cuirtear isteach sa chiorcad mar eilimint diomailt cumhachta. Cuidíonn na cineálacha cur chuige seo le feiceáil conas a théann caillteanas hysteresis i bhfeidhm ar shruth, voltas, agus téamh i gclaochladán insamhalta.
Caillteanas Hysteresis a Thomhas i gCroíthe Claochladáin
Tástálacha ábhair (fráma Epstein nó bileog aonair)
Cuirtear stiall nó bileog d'ábhar lárnach i socrú tástála speisialta agus tiomáintear é le réimse AC aitheanta. Déantar an lúb B-H a thaifeadadh, agus ríomhtar an caillteanas lárnach in aghaidh an aonaid toirte.
Tástáil lárnach toroidal
Cuirtear foirceannadh ar chroílár fáinne-chruthach (toroidal) agus soláthraítear é le voltas agus minicíocht roghnaithe. Tomhaistear an chumhacht ionchuir, agus dealaítear an caillteanas foirceannadh I²R chun an caillteanas lárnach iomlán a fháil, lena n-áirítear caillteanas hysteresis.
Tástálacha claochladáin ciorcad oscailte
Déantar foirceannadh príomhúil claochladáin a fhuinneamh ag a voltas rátáilte agus fágtar an tánaisteach ar oscailt. Is é an chumhacht a tharraingítear ón bhfoinse den chuid is mó ná caillteanas croí, is é sin suim an chaillteanais hysteresis agus an caillteanas srutha eddy.
Minicíocht agus scuabadh voltais
Déantar an tástáil arís agus arís eile ag minicíochtaí agus leibhéil voltais éagsúla. Ag breathnú ar an gcaoi a n-athraíonn an caillteanas tomhaiste cuidíonn sé le taispeáint nuair a bhíonn caillteanas hysteresis níos mó ag teastáil agus nuair a bhíonn caillteanas srutha eddy ina chuid níos mó den iomlán.
Conclúid
Tagann caillteanas hysteresis ó ghluaiseacht arís agus arís eile fearainn maighnéadacha de réir mar a théann an croí timpeall a lúb B-H, ag iompú cuid den chumhacht ionchuir i dteas fiú gan ualach. Braitheann a mhéid ar chroí-ábhar, minicíocht, dlús flosc, agus teocht. Le samhaltú, tomhas, agus roghanna ábhair agus dearaidh cuí, is féidir caillteanas hysteresis a theorannú agus a rialú.
Ceisteanna Coitianta [Ceisteanna Coitianta]
Cén tionchar a bhíonn ag caillteanas hysteresis ar shaol an chlaochladáin?
Coinníonn sé an croí níos teo ar feadh tréimhsí fada, rud a luasghéaraíonn dul in aois inslithe agus is féidir leis saol seirbhíse an chlaochladáin a ghiorrú.
Cén chaoi a bhfuil caillteanas hysteresis nasctha le sruth inrush?
Mar gheall ar an lúb B-H agus an maighnéadú atá fágtha, is féidir leis an gcroí dul in aice le sáithiú ag lascadh air, rud a fhágann go bhfuil sruth inrush an-ard ar feadh tamaill ghearr.
An n-athraíonn cruth croí caillteanas hysteresis?
Tá. Tá caillteanas hysteresis níos ísle ag croíthe toroidal ná croíthe E-I toisc go bhfuil an cosán maighnéadach níos rianúla agus níos aonfhoirmí.
Cén tionchar a bhíonn ag caillteanas hysteresis ar chostas fuinnimh i gclaochladáin i gcónaí?
Feidhmíonn sé mar tharraingt cumhachta leanúnach gan ualach, ag méadú tomhaltas fuinnimh bliantúil agus riachtanais fuaraithe fiú nuair a bhíonn cumhacht aschuir íseal.
An féidir le strus nó dul in aois caillteanas hysteresis a mhéadú?
Tá. Is féidir le strus meicniúil, tonnchrith, agus téamh agus fuarú arís agus arís eile cur isteach ar an gcroístruchtúr, an lúb B-H a leathnú, agus caillteanas hysteresis a ardú le himeacht ama.
