在电机运转过程中,磁路中的铁芯不断发生磁化和去磁化过程,同时受到机械应力的作用,这就导致了损耗。而铁心损耗是电机运行中最基本、最重要的损耗,将会对电机性能的衰退、转子电流、感应电动势等产生非常显著的影响。铁心损耗主要包括以下几个方面:
当动铁芯中的磁通发生变化时,就会在铁心中产生涡流。这些涡流会消耗部分功率,导致铁心损耗。对于电机而言,这种涡流的损耗会随着电机生产的磁场强度变化而不同,同时也会随着电机的转速越高而减少。
涡流损耗主要是由于铁芯的导电性,铁芯内产生的磁场会诱导出涡流,进而产生热损耗。在电机的工作中,涡流损耗比较显著,占到电机总损耗的很大一部分。
剩磁损耗又称饱和磁通延迟损耗,指的是在电机工作过程中,由于铁心中存在一定的磁性残留,磁通变化时会在铁芯中产生感应电流,随着时间的变化会形成磁通延迟,进而产生损耗。
剩磁损耗与环境温度和当前磁通变化状态有关,在电机运行初期时,剩磁损耗较大,随着电机工作时间的延长,剩磁损耗则会逐渐减少。
焦耳损耗是指在电机中形成了高强度的磁通时,铁心内部有一定的电阻,由于欧姆定律,磁通中就会有电流流过,而这些电流就会产生热损耗。对于铁心而言,这种损耗的大小与铁芯的材质、交变电压的频率、当前磁通的强度等几个方面有关。
焦耳损耗是电机铁心中产生的热损耗的一种,也是电机中最直观的损耗形式,当电机的运行电流较大时,会产生大量的热能,影响电机的使用寿命和效率。
当电机在工作时,由于磁场变化的作用力,会在铁心内部和外部产生一定的轴向力,因而需要承受一定的轴向力作用。这些轴向力会导致铁芯边缘的变形和应力的集中,形成不均匀的应力分布,进而导致一定程度的损耗。
轴向力的大小与电机的工作状态和工作环境有关,通常来说,电机运转时轴向力比较稳定,对铁心损耗的影响也处于一个稳定状态。