Teorya at mga Application ng Eddy Current

Pagsasalitang ng Eddy Current

Batay sa Batas ni Lenz, kapag ang isang loop na nagdudukot ay inilapat sa isang nagbabago na magnetic field, ito ay nag-generate ng emf na nag-induce ng current na kontra sa pagbabago. Pareho rin, kapag ang magnetic field ay nagbago sa pamamagitan ng isang conducting body, tulad ng filament o slab, ito ay nagdudulot ng mga current na tumatakbong sa pamamagitan ng cross-sections ng materyal.

Ang mga current na ito ay binigyan ng pangalan na eddy currents pagkatapos ng mga water eddies na maliliit na swirling whirlpools na nakikita sa mga lawa at karagatan. Ang mga loop ng eddy current ay maaaring maging benepisyal at hindi kagustuhan.

Bagama't sila ay nagdudulot ng hindi kagustuhan na mataas na heat losses sa materyal tulad ng core ng transformer, ang eddy currents ay may mga aplikasyon sa iba't ibang industriyal na proseso tulad ng induction heating, metallurgy, welding, braking, atbp. Ang artikulong ito ay tumutukoy sa teorya at aplikasyon ng eddy current phenomenon.

Eddy Current Loss sa Transformer

Ang magnetic field sa loob ng core ng transformer ay nag-induce ng emf, na nagdudulot ng eddy currents batay sa Batas ni Faraday at Lenz. Sa seksyon ng core, ang magnetic field B(t) mula sa winding current i(t) ay nag-generate ng eddy currents ieddy.

Ang mga pagkawala dahil sa eddy currents ay maaaring isulat bilang sumusunod :

Kung saan, ke = constant na depende sa laki at inversely proportional sa resistivity ng materyal,

f = frequency ng excitation source,

Bm = peak value ng magnetic field at

τ = thickness ng materyal.

Ang equation na ito ay nagpapakita na ang eddy current loss ay depende sa flux density, frequency, at thickness ng materyal at inversely proportional sa resistivity ng materyal.

Upang bawasan ang eddy current losses sa transformer, ang core ay gawa sa stacked na thin plates na tinatawag na laminations. Ang bawat plate ay may insulation upang i-restrict ang eddy currents sa maliit na cross-sectional areas, na nagi-minimize ng kanilang ruta at nagbawas ng mga pagkawala.

Ito ay ipinapakita sa larawan sa ibaba :

Upang taasin ang resistivity ng materyal, ang cold rolled grain oriented, CRGO grade steel ay ginagamit bilang core ng transformer.

Mga Katangian ng Eddy Currents

• Ang mga ito ay induced lamang sa loob ng mga conducting materials.

• Ang mga ito ay distorted ng mga defect tulad ng cracks, corrosion, edges, atbp.

• Ang eddy currents ay attenuate kasama ang depth na may pinakamataas na intensity na narito sa surface.

Ang mga katangian na ito ay nagbibigay-daan para gamitin ang eddy currents sa power, aerospace, at petrochemical industries para sa pag-detect ng metal cracks at damages.

Mga Aplikasyon ng Eddy Currents

Magnetic Levitation: Ito ay isang repulsive type ng levitation na may aplikasyon sa modernong high speed Maglev trains upang magbigay ng frictionless transportation. Ang nagbabagong magnetic flux na gawa ng superconducting magnet na inilapat sa moving train ay nag-generate ng eddy currents sa stationary conducting sheet kung saan ang tren ay levitates. Ang mga eddy currents ay interact sa magnetic field upang gumawa ng forces of levitation.

Hyperthermia Cancer Treatment: Ang eddy current heating ay ginagamit para sa tissue heating. Ang eddy currents na induced sa conducting tubings sa pamamagitan ng proximal wire windings na konektado sa isang capacitor upang bumuo ng tank circuit na konektado sa isang radio frequency source.

Eddy Current Braking: Ang kinetic energy na inconvert sa heat dahil sa eddy current losses ay may maraming aplikasyon sa industriya .

• Braking ng mga tren.

• Braking ng roller coaster.

• Electric saw o drill para sa emergency shut-off nito.

  
  

Induction Heating: Ang prosesong ito ay elektrikal na kinakain ng isang conducting body sa pamamagitan ng pag-induce ng eddy currents sa pamamagitan ng high-frequency electromagnet. Ito ay pangunahing ginagamit para sa induction cooking, furnaces para pumuno ng metals, welding, at brazing.

Eddy Current Adjustable Speed Drives: Sa tulong ng feedback controller, maaaring makamit ang eddy current coupled speed drive. Ito ay may aplikasyon sa metal forming, conveyors, plastic processing, atbp.

Metal Detectors: Ito ay nagdedetect ng presence ng metals sa loob ng rocks, soils, atbp. sa tulong ng eddy current induction sa metal kung present.

Data Processing Applications: Ang eddy current non destructive testing ay ginagamit sa pag-aaral ng komposisyon at hardness ng metal structures.