鉄損とは、モーター、変圧器などの鉄心で生じる損失のことです。

鉄損には「ヒステリシス損」と「渦電流損」があり、それぞれで発生要因が異なります。

こちらのコラムでは、上記２点の損失の定義を解説した上で、発生を防ぐ解決策までご説明します。

 

鉄損とは

鉄損とは、モーター、変圧器などの鉄心で生じる損失である「ヒステリシス損」と「渦電流損」の和です。単位はワット（W/kg）で表します。

鉄心にかかる電圧の大小に関わらず、鉄心に電圧がかかっている限り発生する損失のため、「無負荷損」とも呼ばれます。

対して、変圧器などのコイルにおいて、電流が流れることで巻線に抵抗が発生した際の損失を「銅損」と言います。

鉄損は、モーターの効率を低下させる原因となります。

 

鉄損が発生する原因

鉄損の発生する原因は、「ヒステリシス損」と「渦電流損」の発生要因から説明できます。

①ヒステリシス損

ヒステリシス損とは、鉄心の磁界方向、磁束の大きさが変化することで生じるエネルギー損失のことです。これらの変化により、鉄心中の磁気分子の方向や配列が変わり、分子相互間の摩擦損が生じます。

また、ヒステリシス損は、板厚に左右されないという特徴があります。

②渦電流損

渦電流損とは、鉄心内に生じる渦電流が原因となって生じる損失のことです。

磁界の方向が変化することで鉄心ないに電流が流れ、電気エネルギーの変化によって生じた熱が外に逃げることで発生します。また、高周波であるほど渦電流損の比率は大きくなります。

上記２つの損失が生じることで、鉄損が発生します。

 

鉄損を防ぐためには？

鉄損を防ぐためには、「ヒステリシス損」と「渦電流損」の発生を抑えることが解決策としてあります。

両者を防ぐための方法は、以下の通りです。

ヒステリシス損	渦電流損
・磁束密度を低くする ・最大磁束密度が小さく、透磁率が低い磁性材を使用する	・固有抵抗を高くする ・板厚を薄くする ・透磁率が高く、導電率の低い材料を使用する

 

上記の対策を行うことで、ヒステリシス損と渦電流損を減少させることができ、結果的に鉄損を防ぐことにつながります。

 

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