Kernverliezen

Kernverliezen, oftewel core losses, zijn de verliezen in de magnetische kern van elektromotoren, transformatoren en andere wisselstroomapparatuur. Ze treden op door de wisselende magnetische flux die door de kern gaat en dragen bij aan warmteontwikkeling en vermogensverlies in deze apparaten.

Deze verliezen bestaan uit twee hoofdcomponenten: hystereseverliezen en wervelstroomverliezen. Hystereseverliezen ontstaan door de verplaatsing van magnetische domeinen in het materiaal bij elke omkering van het magnetische veld en hangen af van de bedrijfssnelheid (frequentie), de maximale fluxdichtheid en de magnetische eigenschappen van het materiaal. Wervelstroomverliezen worden veroorzaakt door geïnduceerde stroompjes in het geleidend materiaal bij wisselend veld; ze nemen toe met het vierkant van de frequentie en met de dikte van de laminaties, en worden verminderd door laminatie en door het gebruik van materialen met hogere weerstand.

Het ontwerp en het materiaal van de kern zijn bepalend voor kernverliezen. Lamineren van de kern tussen isolerende lagen onderdrukt wervelstromen; dunne laminaties en materialen zoals korrelgeoriënteerd siliciumstaal of amorfe metalen kunnen de verliezen aanzienlijk verminderen. Ook het kiezen van een lagere fluxdichtheid en een betere koeling helpt bij het beperken van de verliezen.

Kernverliezen zijn een belangrijke factor in de efficiëntie en warmtebeheer van transformatoren en motoren en nemen toe bij hogere frequenties en grotere flux. Ze worden doorgaans uitgedrukt als vermogen per kern (watt) bij een gegeven frequentie en flux en vormen een belangrijk ontwerpcriterium bij elektrische machines.