Stroomkringteorie en Toepassings
Wat is Eddy Stroom
Volgens Lenz se wet word 'n stroom geïnduseer in 'n geleidend lus wanneer dit blootgestel word aan 'n veranderlike magneetveld, wat die stroom in 'n rigting veroorsaak wat die verandering teenwerk. Dit is soortgelyk wanneer, in plaas van 'n geslote geleidend lus, 'n verandering in die magneetveld deur 'n geleidend liggaam, byvoorbeeld 'n draad of 'n plaat van magneetiese of nie-magneetiese materiaal, strome laat vloei in gepaste geslote paaie in sy dwarsafsnitte.
Hierdie strome word eddy strome genoem, na die waterwervels wat in meres en oseane waargeneem word. Hierdie eddy-stroom lusse kan sowel voordelig as ongewensd wees.
Alhoewel hulle ongewensde hoë warmteverliese in materiale soos transformatorkerns veroorsaak, vind eddy-strome toepassing in verskeie industriële prosesse soos induksie-verhitting, metallurgie, las, remming ens. Hierdie artikel handel oor die teorie en toepassings van die eddy-stroomverskynsel.
Eddy Stroom Verlies in Transformateur
Die vloei van die magneetveld binne die kern van die transformateur induseer 'n emf in die kern volgens Faraday se wet en Lenz se wet, wat eddy-strome laat vloei in die kern soos in die figuur hieronder getoon. Beskou 'n afdeling van die transformateurkern soos getoon. Die magneetveld B(t) wat deur die windingstroom i(t) geproduseer word, veroorsaak eddy-stroom ieddy om in die kern te vloei.
Die verliese as gevolg van eddy-strome kan soos volg geskryf word :
Waar, ke = konstante hang af van die grootte en is omgekeerd eweredig aan die weerstand van die materiaal,
f = frekwensie van die opwekkingsbron,
Bm = piekwaarde van die magneetveld en
τ = dikte van die materiaal.
Die bovereenvoeging wys dat die eddy-stroomverlies afhang van die fluxdigtheid, frekwensie en dikte van die materiaal en is omgekeerd eweredig aan die weerstand van die materiaal.
Om die eddy-stroomverliese in die transformateur te verminder, word die kern gevorm deur dun plaatjies, bekend as laminasies, te stapel en elke plaatjie te isoler of vernis sodat die vloei van eddy stroom beperk word tot 'n baie klein dwarsafsnitarea van elke plaatjie en geïsoleer word van ander plaatjies. Daarom verminder die pad van die stroomvloei tot 'n minimum. Dit word in die figuur hieronder getoon :
Om die weerstand van die materiaal te verhoog, word koud gerolde korrelgeoriënteerde, CRGO-graad staal as kern van die transformateur gebruik.
Eienskappe van Eddy Strome
Hierdie word slegs binne geleidende materiale geïnduseer.
Hierdie word vervorm deur defekte soos barste, roest, rande ens.
Eddy-strome verminder met die diepte, met die hoogste intensiteit aan die oppervlak.
Toepassing van Eddy Stroom
Magnetiese Levitasie: Dit is 'n afstotende tipe levitasie wat toepassing vind in moderne hoëspoed Maglev-treine om skurelose vervoer te verskaf. Veranderende magneetveld wat deur 'n supergeleiende magneet op die bewegende trein geproduseer word, veroorsaak eddy-strome op die stasionêre geleidend vel waaroor die trein leviteer. Die eddy-strome interakteer met die magneetveld om kragte van levitasie te produseer.
Hyperthermie Kanker Behandeling: Eddy-stroomverhitting word gebruik vir weefselverhitting. Eddy-strome word geïnduseer in die geleidend buise deur naby windings verbonden aan 'n kondensator om 'n tank-sirkel te vorm wat aan 'n radiofrekwensie-bron gekoppel is.
Eddy Stroom Remming: Kinetiese energie word omgeskakel na warmte as gevolg van eddy-stroomverliese, wat talryke toepassings in die nywerheid het :
Remming van treine.
Remming van 'n achtbaan.
Elektriese saag of boor vir noodafsluiting.
Induksie Verhitting: Dit is die proses van elektriese verhitting van 'n geleidend liggaam deur eddy-strome daarin te induseer met 'n hoëfrekwensie-elektromagneet. Sy hooftoepassings is induksie-kook, induksie-oven gebruik om metaal te verhit tot smeltspunt, las, brazing ens.
Eddy Stroom Aanpasbare Spoed Oortuigings: Met behulp van 'n terugvoerbestuurder kan 'n eddy-stroom gekoppelde spoed-oortuiging bereik word. Dit vind toepassing in metaalvorming, transportbande, plastiekverwerking ens.
Metaaldetektore: Dit detekteer die teenwoordigheid van metaal binne klippe, grond ens. met behulp van eddy-stroominduksie in die metaal indien teenwoordig.
Data Verwerkingstoepassings: Eddy-stroom niet-verwoestende toetsing gebruik in die ondersoek van samestelling en hardheid van metaalstrukture.
Snelheidsmeter en Nabijheidsensor-toepassings
Verklaring: Respekteen origineel, goede artikels is deelbaar, indien inbreuk word gedaan neem asb. kontak om te verwyder.
