微電機鐵損深度探討

微型直流電機在運轉中會(huì )產(chǎn)生各種損耗，鐵損就是其中一種，下面天孚微電機對直流電機鐵損問(wèn)題做深度探討。

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鐵損指的是永磁直流電機中的鐵芯，因磁體受變動(dòng)磁場(chǎng)影響，微電機鐵芯中損耗的部分能量，損耗能量會(huì )以熱能的方式散失或以噪音的方式散失。

微電機鐵損有3種

1. 磁滯損/Hysteresis losses

當微電機鐵芯通過(guò)的磁場(chǎng)改變時(shí)，鐵芯材料的磁化強度會(huì )產(chǎn)生變化，磁疇壁的移動(dòng)會(huì )造成微小磁疇膨脹和收縮，磁疇壁在移動(dòng)的時(shí)候，會(huì )因晶體缺陷的影響卡住，不過(guò)到最后磁疇壁還是會(huì )移動(dòng)，不過(guò)會(huì )產(chǎn)生熱量，也就是發(fā)熱，這個(gè)就是磁滯損耗。

磁滯損耗可以用磁滯曲線(xiàn)（B-H曲線(xiàn)）畫(huà)出，磁滯曲線(xiàn)圖是一封閉式的曲線(xiàn)，磁場(chǎng)變化一個(gè)周期時(shí)，材料的磁滯損耗就是磁滯圈內的面積，如果是交流磁場(chǎng)的話(huà)，那么大小是不變的，每一個(gè)周期的能量損失為定值，磁滯損耗和頻率是成正比的。

2. 渦流損/Eddy-current losses

微電機鐵芯為導體，由于電磁感應，內部磁場(chǎng)變化會(huì )感應在導體內循環(huán)的電流，這個(gè)就是渦電流，這個(gè)渦電流和磁場(chǎng)是垂直的，它的能量會(huì )因鐵芯材料的電阻而發(fā)熱散失，渦流損耗和電流循環(huán)面積的大小是成正比的，與鐵芯材料的電阻率有關(guān)，若鐵芯是為很薄的疊片組成，中間有絕緣涂層，可有效的減少渦流損耗，如天孚微電機采用的是硅鋼片堆疊而成的鐵芯轉子，由于鋼的電阻率比較高，也能有效的減少渦流損耗。

3. 異常損/Anomalous losses

這個(gè)是包括磁滯損耗和渦流損耗及意外的損耗，它的物理機制為移動(dòng)磁疇壁的局部渦流損耗。

這里解釋下什么是磁疇：它是鐵磁質(zhì)基本組成部分，鐵磁體材料在自發(fā)磁化的過(guò)程中為降低靜磁能而產(chǎn)生分化的方向各異的小型磁化區域，每個(gè)區域內部包含大量原子，這些原子的磁矩都像一個(gè)個(gè)小磁鐵那樣整齊排列，但相鄰的不同區域之間原子磁矩排列的方向不同，如圖所示。各個(gè)磁疇之間的交界面稱(chēng)為磁疇壁。宏觀(guān)物體一般總是具有很多磁疇，這樣，磁疇的磁矩方向各不相同，結果相互抵消，矢量和為零，整個(gè)物體的磁矩為零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是說(shuō)磁性材料在正常情況下并不對外顯示磁性。只有當磁性材料被磁化以后，它才能對外顯示出磁性。

微電機鐵損耗分離原理

由于磁滯損耗和頻率成比、渦流損耗和頻率平方成正比的原因，根據這個(gè)特性可進(jìn)行鐵損分離，當磁通密度為B時(shí)，鐵損耗的表達式可以寫(xiě)為W ironloss=a(B)×f+b(B,f)×f2，等式兩側除以頻率f即可得到 W/f=a+b×f，求出a，b值就可以計算出渦流損耗和磁滯損耗了，異常損耗忽略。