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一、磁性组件损耗概览

磁性组件在运行过程中会产生多种损耗，其中主要包括铁损和铜损。这两种损耗与负载的关系密切，具体表现如图所示。图展示了磁性组件中的铜损和铁损与负载之间的关系。铁损，作为一种固定损耗，主要由磁滞损、涡流损及异常损三部分构成。这些损失在变压器的磁路中不可避免。值得注意的是，铁损与电压的平方成正比，但变压器的工作电压通常保持稳定，不会因负载的变化而波动，因此铁损的功率是固定的。

二、铁损（ironlosses）的定义

在变压器、电感器等含有磁材导磁体的磁性元件中，当电流流通时，由于磁材导磁体受到变动磁场的影响，会产生一系列的损耗。这些损耗会转化为热能，同时，因震动而产生的噪音损耗也属于此类。这种由变动磁场引发的损耗现象，我们统称为铁损。

三、磁滞损（Hysteresislosses）的定义

磁滞损与磁材的特性紧密相关。在电生磁的过程中，随着磁材磁场的改变，其磁化强度也会相应发生变化。这种变化可以通过B-H曲线来进行判别，其中曲线所围成的面积越大，代表磁滞损的程度越高。当磁材的磁场发生变动时，其内部的磁畴（构成铁磁质的基本单元）会受到转动、膨胀及收缩的阻力，从而产生热能。这种现象，我们称之为磁滞损。图2展示了B-H曲线，该曲线所围成的面积与磁滞损的程度直接相关。面积越大，表示磁滞损越高。在交流磁场的大小和周期时间保持不变的情况下，磁材磁畴的转动周期也会保持一致，从而导致磁滞损保持稳定。然而，当频率发生变化时，磁滞损与频率之间呈现正比关系。也就是说，频率越高，磁滞损也会相应增加。

四、涡流损（Eddy-currentlosses）详解

涡电流与磁场相互垂直，它会在磁性材料及其周围接触的金属导体中产生热能损耗。这种现象被称为涡流损。当磁场发生变化时，会在导体中引发涡电流。这些涡电流在铁芯中流动时，会因铁芯材料的电阻而发热并造成损耗。值得注意的是，涡流损与电流循环面积的大小成正比，但与铁芯材料的电阻率成反比。通过采用较薄的磁性材料并对其表面施加绝缘涂层，可以有效地减少涡流损。此外，在选择磁性材料时，也可以考虑采用某些特定材料来进一步降低涡流损，例如铁氧体。硅钢片因其独特的材料特性，被广泛应用于减少涡流损的场合。其表面的绝缘涂层能够有效阻断涡电流的流动，从而降低铁芯中的热能损耗。此外，硅钢片的厚度也被精心设计，以最小化电流循环面积，进一步减少涡流损。因此，在需要降低涡流损的电气设备中，硅钢片常被作为首选材料。

五、异常损失（Anomalousloss）的定义

除了磁滞损和涡流损之外，还存在其他形式的异常损失，这些损失统称为其他损失。

六、B-H曲线图的解读

磁性材料的磁场强度（H）与磁感应强度（B）之间的关系并非简单线性。在逐渐增强的磁场中，这两者会呈现一种曲线式的增长，直至某个特定点。一旦超过这个点，即便磁场强度继续攀升，磁感应强度却不再增长，这种现象被称作磁饱和。

在解读B-H曲线图时，我们可以发现一个有趣的现象：曲线所包围的面积与磁滞损耗之间存在正比关系。换句话说，当B-H曲线所围成的面积增大时，磁滞损耗也会相应地增加。这是因为在磁场变化过程中，磁性材料内部不可避免地会产生能量损耗，这种损耗就是磁滞损耗。因此，通过观察B-H曲线图的面积变化，我们可以有效地评估磁性材料的磁滞损耗情况。

磁感应强度，作为描述磁场强弱和方向的物理量，以矢量B表示，其单位可以是特斯拉（T）或高斯（Gs），其中T等于0KGs。在磁场中，电流与磁场线通常呈垂直状态。磁感应强度的值越小，表示磁感越弱；值越大，则表示磁感越强。此外，磁感应强度还与导体在磁场中所受的力和长度有关，具体来说，它与长度L成反比，与电流I的乘积也成反比。因此，通过磁感应强度的公式，我们可以更深入地了解磁场与电流、导体之间的相互作用关系。矢量的磁感应强度（^B），与矢量的磁场强度（^H）以及导磁率（μ）成正比。其中，磁场强度是描述磁场强弱的物理量，其单位与磁感应强度相同，也是特斯拉（T）或高斯（Gs）。通过了解磁场强度与磁感应强度的关系，我们可以更全面地把握磁场的特性及其对电流和导体的作用。?磁荷理论：在年，库仑提出了磁库仑定律，认为存在正负磁荷，并指出两磁荷间的引力和斥力与磁荷强度的乘积成正比，与两磁荷间的距离平方成反比。这一理论为后续的磁场研究奠定了基础。

?剩磁概念：在磁滞回曲线上，当磁材经过饱和磁化后撤去磁场时，所保留的磁感应强度被称为剩磁。它是磁材的一个重要特性，反映了磁场对磁材的影响程度。

?矫顽力定义：同样在磁滞回曲线上，当磁材在饱和磁化状态下，外磁场退回到0时，其磁感应强度B值仍不为零。为了使B值降至0，所需的外磁场强度被称为矫顽力。它体现了磁材在磁场作用下的稳定性。

此外，根据矫顽力的大小，可以将磁材分为硬磁性和软磁性两类。硬磁性材料，如永磁材，具有较大的矫顽力，常用于马达和磁性储存等场合；而软磁性材料，如变压器和电感器，则具有较小的矫顽力。

?饱和磁场强度（Hm）与饱和磁感应强度（Bm）随着外界磁场强度H的逐渐增强，磁感应强度B也会持续上升。当磁材完全充磁磁化时，即充磁磁场强度H达到Hm值，同时磁感应强度也达到饱和值Bm，此时便可得到磁材的最大可能磁化退磁曲线。这条曲线代表了磁材的稳定状态。若充磁磁场强度H低于Hm值，则会产生不同形状的磁滞曲线，退磁曲线也会变得不稳定，从而影响磁材的性能。

?起始磁化曲线（a~b）

在起始点0，磁材处于未充磁的中性状态，此时B=H=0。随着外界磁场强度H的增加，磁材的感应强度也逐渐上升，直至外界磁场强度达到Hm时，感应强度达到饱和值Bm，这段曲线即被称为起始磁化曲线。

?退磁曲线Br~-Hc

在负向磁场的作用下，从0到-Hc，退磁曲线反映了磁感应强度B消除剩磁的过程。退磁曲线的大小反映了磁材保持剩磁的能力。