根據(jù)傳統(tǒng)理解，任何一種軟磁材料在交流應(yīng)用中的能量損耗應(yīng)包括磁滯損耗、渦流損耗和反常損耗三部分．軟磁材料在交流下磁化時(shí)，每周期所損耗的部分能量可用磁滯回線的面積來衡量，這部分能量損失叫做磁滯損耗．為了降低材料的磁滯損耗，必須設(shè)法減小材料的嬌頑力。
渦流損耗指的是軟磁材料在交流磁化時(shí)，由于電阻率很低而產(chǎn)生的強(qiáng)大渦電流，最后以焦耳熱的形式散失的能量損耗．圖5—1是一變壓器鐵芯的示意圖．它主要由一個(gè)矩形鐵芯和兩個(gè)繞組組成．組成矩形鐵芯的材料必須采用軟磁材料．繞在矩形鐵芯兩側(cè)芯柱上的兩個(gè)繞組分別稱為初級(jí)繞組和次級(jí)繞組．變壓器在工作時(shí)，流經(jīng)初級(jí)繞組中的交流電將使鐵芯磁化，其方向職a)圖中虛線路徑按匝時(shí)針或逆時(shí)針方向交替變化。
 
 
 
 
 
 
同時(shí)，磁通的交替變化還會(huì)在鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)如果矩形鐵芯用軟磁合金(如硅鋼片)做成，則因合金電阻率較低，便在鐵芯中形成沿閉合回線流動(dòng)的感生電流，這就是通常所說的渦流．假定某一時(shí)刻，通過變壓器頂部芯柱的磁通從左到右是增加的，則根據(jù)電磁學(xué)中的焦耳，楞次定律，渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用總是力圖反抗引起它的交變磁場(chǎng)的變化，因
而可以確定這一時(shí)刻渦流的流動(dòng)方向如圖5—1(b)所示．由以上分析可知，在變壓器鐵芯中出現(xiàn)渦流以后，會(huì)帶來兩個(gè)不利后果：一是降低了鐵芯中的有效工作磁通，二是渦流在鐵芯內(nèi)流動(dòng)，必然造成能量的額外消耗，這就是渦流損耗的起因．
為了有效地降低渦流損耗，途徑之一就是將軟磁合金軋制成薄片，并且伎薄片與薄片之間保持良好的絕緣然后疊裝在一起做成所謂疊片鐵芯。這時(shí)，渦流僅在每一疊片內(nèi)流動(dòng)，如圖5—1(c)所示．那么，疊片究竟應(yīng)該做得多薄才能符合要求呢?這主要決定于交變磁場(chǎng)能否有效地透入疊片內(nèi)部．根據(jù)電磁學(xué)基本知識(shí)，在交流電路中，由于渦流的存在，當(dāng)頻率升高時(shí)，流經(jīng)導(dǎo)線截面上的電流分布具有向?qū)Ь€表面集中的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做‘趨膚效應(yīng)”同樣，對(duì)位于交變場(chǎng)中的疊片材料來說，也會(huì)出現(xiàn)這種效應(yīng)，結(jié)果，使疊片內(nèi)部的磁場(chǎng)或磁感應(yīng)強(qiáng)度比表面值要低。據(jù)估計(jì)，對(duì)于“＝2500，厚度‘＝1，‘mm的鐵片，在交變場(chǎng)頻率為50Hz時(shí)，該鐵片中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度便只有表面值的一半了；如果該鐵片厚度‘增大到6．4mm，則其中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)際上己等于零，這就意味著，疊片的中心部分對(duì)變壓器傳輸電能的功用己沒有任何貢獻(xiàn)．為此，我們有必要估計(jì)出交變磁場(chǎng)能夠有效地透入疊片材料內(nèi)部的深度——趨膚深度6的數(shù)值。
反常損耗的出現(xiàn)和材料中存在的磁疇結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系．上面曾經(jīng)提及，在導(dǎo)出(5．5)式時(shí)必須假定在鐵芯材料內(nèi)部，磁導(dǎo)率是一不隨時(shí)間和空間而改變的常數(shù)．由于磁疇結(jié)構(gòu)的存在，這一假定是不符合實(shí)際情況的．首先，磁導(dǎo)率依賴于交變磁化場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系．人們?cè)缂喊l(fā)現(xiàn)，如果磁化場(chǎng)隨時(shí)間正弦變化，那末材料內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度就不可能隨時(shí)間正弦變化，因而由兩者之比所決定的磁導(dǎo)宰必然隨時(shí)間變化．
其次，由于材料內(nèi)部存在磁疇，必然導(dǎo)致空間各點(diǎn)的磁導(dǎo)率也不可能完全相同．設(shè)想磁化過程由180。疇壁位移所控制的情況，在交變磁化場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，疇壁將在一定的空間范國(guó)內(nèi)來回移動(dòng)．如果磁化場(chǎng)并沒有大到足以使材料達(dá)到磁飽和，那末可以想見，被移動(dòng)疇壁所掃過的區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況和末被移動(dòng)疇壁所掃過的區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況是明顯不同的，因而相應(yīng)的磁導(dǎo)宰也不可能一樣．的渦流損耗大于經(jīng)典渦流損耗的原因．實(shí)際上，它所反映的事實(shí)是，對(duì)于軟磁材料來說，不論是通過疇壁位移還是通過磁疇內(nèi)磁矩轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)磁化時(shí)，都將由于局部磁矩取向發(fā)生改變而導(dǎo)致局部范國(guó)內(nèi)磁通的改變，因而除了出現(xiàn)由經(jīng)典渦流損耗所代表的宏觀渦流損耗外，還將附加一部分由于這種局部磁通改變所產(chǎn)生的微觀渦流損耗．
可以想見，如果在一軟磁材料內(nèi)部，磁疇尺寸越大(即疇壁數(shù)越少)，那么在一定頻率下，為了達(dá)到一定的總磁通變化，疇壁移動(dòng)得就越快，結(jié)果微觀渦流損耗也就越大。綜上所述，用作鐵芯的軟磁材料在交流應(yīng)用中所出現(xiàn)的總鐵芯損耗，實(shí)際上由磁滯損耗和表觀渦流損耗兩部分所組成．http://m.zhdtlyjq.com