Teorie proudu vířivého a její aplikace

Proudění magnetického pole uvnitř jádra transformátoru indukuje elektromotorickou sílu v jádru podle Faradayova a Lenzova zákona, což způsobuje proudění vířivých proudů v jádru, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Uvažujme část jádra transformátoru, jak je znázorněno. Magnetické pole B(t) vygenerované proudem i(t) v cívech způsobuje proudění vířivého proudu ieddy uvnitř jádra.

Ztráty způsobené vířivými proudy lze zapsat následovně:

Kde, ke = konstanta, která závisí na velikosti a je nepřímo úměrná elektrické vodivosti materiálu,
f = frekvence excitačního zdroje,
Bm = maximální hodnota magnetického pole a
τ = tloušťka materiálu.

Výše uvedená rovnice ukazuje, že ztráty vířivých proudů závisí na hustotě toku, frekvenci a tloušťce materiálu a jsou nepřímo úměrné elektrické vodivosti materiálu.

• Aby bylo možné snížit ztráty vířivých proudů v transformátoru jádro se tvoří složením tenkých destiček, které se nazývají laminace, a každá destička je izolována nebo lakovaná, aby byl proud vířivých proudů omezen na velmi malou plochu každé destičky a izolován od ostatních destiček. Proto se dráha proudu sníží na minimum. To je znázorněno na následujícím obrázku:

• Aby byla zvýšena vodivost materiálu, používá se studeně valená orientovaná zrna, CRGO ocel pro jádro transformátoru.

Vlastnosti vířivých proudů

• Tyto jsou indukovány pouze uvnitř vodivých materiálů.

• Tyto jsou zkresleny vadami, jako jsou trhliny, korozí, okraji atd.

• Vířivé proudy se oslabují s hloubkou, s nejvyšší intenzitou na povrchu.

Aplikace vířivých proudů

Magnetická levitace: Jedná se o odpuzující typ levitace, který má uplatnění v moderních rychlovlacích maglev vlacích, kde poskytuje beztření dopravu. Měnící se magnetický tok vyprodukovaný nadproudovým magnetem umístěným na pohybujícím se vlaku vyvolá vířivé proudy na stacionárním vodičovém plechu, na kterém vlak levituje. Vířivé proudy interagují s magnetickým polem a produkují síly levitace.

Hypertermie při léčbě rakoviny: Vířivé proudy se používají pro ohřev tkáně. Vířivé proudy indukované v vodičových trubkách blízkými dráty spojenými s kondenzátorem, který tvoří rezonanční obvod, který je spojen s rádiovým frekvenčním zdrojem.

Brzdění vířivými proudy: Kinetická energie převedená na teplo způsobené ztrátami vířivých proudů má mnoho aplikací v průmyslu:

• Brzdění vlaků.

• Brzdění horských drah.

• Elektrická pila nebo vrtačka pro nouzové vypnutí.

Indukční ohřev: Je to proces elektrického ohřevu vodičového tělesa indukcí vířivých proudů pomocí vysokofrekvenčního elektromagnetu. Jeho hlavní aplikace jsou indukční vaření, indukční pec používaná k ohřevu kovů až do jejich taveného bodu, svařování, pájení atd.

Regulovatelné jednotky rychlosti s vířivými proudy: S pomocí regulačního řadiče lze dosáhnout jednotky rychlosti s vířivými proudy. Má uplatnění v tvarování kovů, dopravníky, zpracování plastů atd.

Kovové detektory: Detekuje přítomnost kovů v horninách, půdách atd. pomocí indukce vířivých proudů v kovu, pokud je přítomen.

Aplikace zpracování dat: Nenáničivé testování vířivými proudy se používá pro zkoumání složení a tvrdosti kovových struktur.

Aplikace pro měření rychlosti a senzory blízkosti

Prohlášení: Respektujte původní, kvalitní články jsou hodné sdílení, pokud dojde ke porušení autorských práv, kontaktujte nás pro jejich odstranění.