Was ist Hysterese?

Dies betrifft die Natur vonTransformatoren- Erzeugung eines magnetischen Flusses.Permalloy-KerneDieser magnetische Fluss wird genutzt, um in einer anderen Spule einen Strom zu induzieren. Diese Hysterese kann in Anwendungen wie Transformatoren zu Energieverlusten führen. Daher werden in Kernen häufig „weiche“ magnetische Materialien mit geringer Hysterese, wie z. B. Siliziumstahl, anstelle der „harten“ magnetischen Materialien für Permanentmagnete verwendet. Weicheisenkerne können die magnetische Feldstärke im Transformator erhöhen.

Hinzu kommt das Problem der Wirbelstromverluste. Transformatoren bestehen typischerweise aus zwei Spulen, die einen Eisenkern umschließen und einen Ring bilden. Eine der Spulen ist mit der Stromquelle verbunden und wird als „Primärspule“ bezeichnet; die andere Spule versorgt die Last mit Strom und wird als „Sekundärspule“ bezeichnet. Obwohl oft übersehen, spielen weichmagnetische Materialien und die damit verbundenen Geräte (wie Induktoren, Transformatoren und Motoren) eine Schlüsselrolle bei der globalen Energieumwandlung.

Die Umwandlung elektrischer Energie umfasst den bidirektionalen Energiefluss zwischen Quelle, Speicher und Netz, der typischerweise durch den Einsatz von Leistungselektronik erreicht wird. Elektrische Maschinen, einschließlich Motoren und Generatoren, können mechanische Energie in elektrische Energie und umgekehrt umwandeln. Die Einführung von Wide-Bandgap-Halbleitern (WBG) ermöglicht es Leistungsumwandlungselektronik und Motorsteuerungen, mit höheren Frequenzen zu arbeiten. Dies reduziert den Platzbedarf für passive Komponenten in der Leistungselektronik, wie Induktivitäten und Kondensatoren, und ermöglicht effizientere und schnellere Motoren.

Es gibt mehrereweichmagnetische Materialiendie für den Betrieb bei hohen Frequenzen vielversprechend sind. Als Oxidart unterscheiden sich Weichferrite von anderen magnetischen Materialien dadurch, dass sie isolierend wirken und daher Verluste durch Wirbelströme gut reduzieren können.