Perdite di potenza nei materiali ferromagnetici

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Elettrotecnica

Perdite di potenza nei materiali ferromagnetici

Si manifestano quando il materiale è attraversato da un flusso di induzione di campo magnetico variabile nel tempo, oppure quando il materiale è in movimento rispetto alle linee di campo magnetico venendo così tagliato dalle linee stesse. Si considerano due diversi tipi di perdite:

a) perdite per isteresi, causate da fenomeni d'attrito nella struttura cristallina del materiale ferromagnetico. Se il flusso varia ciclicamente con frequenza pari ad f [Hz], le perdite per isteresi in ciascun [Kg] peso valgono:

Pis = Kis · f · B_M^a[W/Kg]

dove Kis è una costante che dipende dalla natura del materiale ferromagnetico, B_M è il valore massimo dell'induzione elettromagnetica, l'esponente a vale 1,6 se B_M < 1 [Wb/m²] , 2 se B_M³ 1 [Wb/m²] .

b) perdite per correnti parassite (o di Foucault), causate dalle correnti parassite che si instaurano nel materiale essendo questo conduttore. Tali correnti parassite sono sostenute dalle f.e.m. indotte nel materiale ferromagnetico tagliato dal flusso di induzione variabile. Se il flusso varia ciclicamente con frequenza pari ad f [Hz] , le perdite per correnti parassite in ciascun [Kg] peso valgono:

Pcp = Kcp · (Kf · f · B_M)² [W/Kg]

dove Kcp è una costante che dipende dalla natura del materiale ferromagnetico e dallo spessore dei singoli lamierini nel caso di nuclei a lamierini, Kf è il fattore di forma dell'onda di variazione del flusso nel tempo (esso vale 1,111 nel caso di variazioni perfettamente sinusoidali).

Quasi sempre le due perdite vengono riassunte in un'unica perdita, si parla così di perdita complessiva nel ferro. I costruttori di materiali ferromagnetici forniscono ai loro clienti un dato tecnico molto importante, noto come cifra specifica di perdita cp . La cifra specifica di perdita per un dato materiale ferromagnetico rappresenta le perdite complessive nel ferro riferite ad 1 [Kg] di materiale, con una frequenza di 50 [Hz] , una forma d'onda sinusoidale ed una induzione massima di 1 [Wb / m²]. Nota la cifra specifica di perdita, con l'espressione empirica:

è possibile determinare le perdite nel ferro nel caso in cui si abbia una induzione massima pari a B_M [Wb/ m²], una frequenza pari ad f [Hz] ed un peso del ferro pari a G [Kg].

Fonte: http://www.itiscopernicofe.it/itis/didattic/matdid/3H/3%5EH-Elettrotecnica.doc

Autore del testo: non indicato nel documento di origine

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