微电机铁损深度探讨

微型直流电机在运转中会产生各种损耗，铁损就是其中一种，下面天孚微电机对直流电机铁损问题做深度探讨。

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铁损指的是永磁直流电机中的铁芯，因磁体受变动磁场影响，微电机铁芯中损耗的部分能量，损耗能量会以热能的方式散失或以噪音的方式散失。

微电机铁损有3种

1. 磁滞损/Hysteresis losses

当微电机铁芯通过的磁场改变时，铁芯材料的磁化强度会产生变化，磁畴壁的移动会造成微小磁畴膨胀和收缩，磁畴壁在移动的时候，会因晶体缺陷的影响卡住，不过到最后磁畴壁还是会移动，不过会产生热量，也就是发热，这个就是磁滞损耗。

磁滞损耗可以用磁滞曲线（B-H曲线）画出，磁滞曲线图是一封闭式的曲线，磁场变化一个周期时，材料的磁滞损耗就是磁滞圈内的面积，如果是交流磁场的话，那么大小是不变的，每一个周期的能量损失为定值，磁滞损耗和频率是成正比的。

2. 涡流损/Eddy-current losses

微电机铁芯为导体，由于电磁感应，内部磁场变化会感应在导体内循环的电流，这个就是涡电流，这个涡电流和磁场是垂直的，它的能量会因铁芯材料的电阻而发热散失，涡流损耗和电流循环面积的大小是成正比的，与铁芯材料的电阻率有关，若铁芯是为很薄的叠片组成，中间有绝缘涂层，可有效的减少涡流损耗，如天孚微电机采用的是硅钢片堆叠而成的铁芯转子，由于钢的电阻率比较高，也能有效的减少涡流损耗。

3. 异常损/Anomalous losses

这个是包括磁滞损耗和涡流损耗及意外的损耗，它的物理机制为移动磁畴壁的局部涡流损耗。

这里解释下什么是磁畴：它是铁磁质基本组成部分，铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。

微电机铁损耗分离原理

由于磁滞损耗和频率成比、涡流损耗和频率平方成正比的原因，根据这个特性可进行铁损分离，当磁通密度为B时，铁损耗的表达式可以写为W ironloss=a(B)×f+b(B,f)×f2，等式两侧除以频率f即可得到 W/f=a+b×f，求出a，b值就可以计算出涡流损耗和磁滞损耗了，异常损耗忽略。