鐵耗原理

電機內(nèi)的磁通是在鐵芯上流動的，鐵芯對磁通具有磁阻，就像導體對電流有電阻一樣，也會產(chǎn)生熱量，這樣的損耗叫“磁滯損耗” 。因為鐵心本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使電機的鐵心發(fā)熱電機的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“渦流損耗”。我們使用的電磁爐就是利用一定頻率的磁場在鐵（鋼）質(zhì)容器內(nèi)形成渦流而產(chǎn)生的渦流損耗發(fā)熱的。

磁滯損耗和渦流損耗都產(chǎn)生于電機鐵芯，故稱“鐵耗”也稱“鐵損”。

“鐵耗”是產(chǎn)生于變壓器的鐵芯，也稱為“鐵損”，主要分為“磁滯損耗”和“渦流損耗”兩種。

鐵耗磁滯損耗

磁滯現(xiàn)象是指鐵磁性物理材料（例如：鐵）在磁化和去磁過程中，鐵磁質(zhì)的磁化強度不僅依賴于外磁場強度，還依賴于原先磁化強度的現(xiàn)象。當外加磁場施加于鐵磁質(zhì)時，其原子的偶極子按照外加場自行排列。即使當外加場被撤離，部分排列仍保持：此時，該材料被磁化。 一但被磁化了，其磁性會繼續(xù)保留。要消磁的話，只要施加相反方向的磁場就可以了。這亦是硬盤的記憶運作原理。

在鐵磁質(zhì)中，磁場強度（H）和磁感應強度（B）之間的關系是非線性的。如果在增強場強條件下，此二者關系將呈曲線上升到某點，到達此點后，即使場強H繼續(xù)增加，磁感應強度B也不再增加。該情況被稱為磁飽和（magnetic saturation）。

此后若減小磁化場，磁化曲線從B點開始并不沿原來的起始磁化曲線返回，這表明磁化強度M的變化滯后于H的變化。當H減小為零時，M并不為零，而等于剩余磁化強度Mr。要使M減到零，必須加一反向磁化場，而當反向磁化場加強到-Hcm時，M才為零，Hcm稱為矯頑力。

故畫出鐵磁質(zhì)在反復磁化過程中的磁場強度（H）和磁感應強度（B）之間的關系曲線，該曲線被稱為磁滯回線。

可見，磁滯損耗表現(xiàn)為磁化過程中有一部分電磁能量不可逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)換為熱能。在準靜態(tài)反復磁化過程中，單位體積的鐵磁體被交變磁場磁化一周所產(chǎn)生的磁滯損耗正比于磁滯回線所包圍的面積，即∮H dB。設交變磁場的頻率為f，則單位時間、單位體積的磁滯損耗為f·∮HdB。

在電氣設備的鐵芯損耗一般就由磁滯損耗和渦流損耗組成。為了最小化磁滯損耗的影響和減小相關的能量損失，從而采用具有低矯頑力和低遲滯損失的鐵磁性物質(zhì)，例如坡莫合金（鐵鎳合金，透磁合金）。

變壓器內(nèi)的磁通是在鐵芯上流動的，鐵芯對磁通具有磁阻，就像導體對電流又電阻一樣，也會產(chǎn)生熱量，這樣的損耗我們就第二種稱之為“磁滯損耗”。

鐵耗渦流損耗

因為鐵心本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“渦流損耗”。我們使用的電磁爐就是利用一定頻率的磁場在鐵(鋼)質(zhì)容器內(nèi)形成渦流而產(chǎn)生的渦流損耗發(fā)熱的。

在電磁裝置中磁場感應渦流，在鐵心中也會感應渦流。在變壓器和電機中，為減少鐵耗，鐵心由硅鋼片疊壓而成；而在電磁閥中，由于結構及尺寸特點，一般則采用整體的磁心和磁軛，因此還存在集膚效應問題。

由電磁軸承支承的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時，除由于空氣摩擦產(chǎn)生的損耗外，轉(zhuǎn)子內(nèi)還將產(chǎn)生相當大的鐵損耗（渦流損耗和磁滯損耗），而且一般渦流損耗要遠大于磁滯損耗。通常采用疊片、燒結或纏繞結構的轉(zhuǎn)子來減小渦流損耗。

變壓器的損耗包括兩部分：鐵損和銅損。變壓器內(nèi)的磁通是在鐵芯上流動的，鐵芯對磁通具有磁阻，就像導體對電流又電阻一樣，也會產(chǎn)生熱量，這樣的損耗較“磁滯損耗”

當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”。

鐵損指變壓器在額定電壓下（二次開路），在鐵芯中消耗的功率。變壓器的鐵損還包括磁滯損失，但在變壓器的測試中，只需要知道變壓器總的鐵損，而不必分別測出磁滯損失與渦流損失。變壓器在空載情況下所取得的功率都消耗于鐵損和原繞組的銅損，而原繞組的銅損由于空載時對應的電流很小，所以與鐵損相比銅損就微不足道了，因此變壓器空載時所消耗的功率可以近似的認為是鐵損。

另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。

銅損（短路損耗）是指變壓器一、二次電流流過該線圈電阻所消耗的能量之和。由于線圈多用銅導線制成，故稱銅損。它與電流的平方成正比，銘牌上所標的千瓦數(shù)，系指線圈在75℃時通過額定電流的銅損。

變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠小于輸入功率。

變壓器的銅損分為兩部分：原繞組的銅損和副繞組的銅損。在一個給定的變壓器中，銅損僅與變壓器的負載有關，測量變壓器銅損是通過短路實驗來測定的，在短路實驗中，將變壓器的低壓端繞組短接，而給另一個繞組加上適當小的電壓，使通過兩個繞組的電流都等于額定值，稱為短路電壓，因為短路電壓很低，此時變壓器的鐵損可以忽略不計，此時測得的功即可認為是變壓器在額定狀態(tài)下的銅損。

由此可以知道：變壓器的鐵損與變壓器的一次電壓有關，與二次負荷無關，就是說：只要變壓器一次有電壓就一定有鐵損產(chǎn)生。電壓一定，鐵損就是一定的。 銅損則不同，它的大小主要取決負荷電流的大小。2100433B

變壓器的空載損耗和負載損耗分別指的是鐵損和銅損

當變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵芯流動，因為鐵芯本身也是導體，在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢，這個電勢在鐵芯的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好像一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵芯發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。

由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠小于輸入功率，為此我們引入了一個效率的參數(shù)來對此進行描述，η=輸出功率/輸入功率。2100433B

焦炭的消耗占高爐鎳鐵總成本的30%～33%。每噸商品鎳鐵的電力消耗與礦石的鎳含量相關，在礦石鎳含量為1．6%,含鐵25%時，焦炭能消耗約為1600kg/t鎳鐵。在礦石的鎳含量為0．9%時，每噸鎳鐵的焦炭能消耗降到900kg。