Omvridningsstrømteori og Anvendelser
Hvad er Eddy Strøm
Ifølge Lenz's lov opstår der en induceret spænding i en ledende løkke, når den udsættes for et variabelt magnetfelt, hvilket fører til strøm, der flyder i en retning, der modsætter sig den ændring, der forårsager det. Tilfældet er lignende, når i stedet for en lukket ledende løkke, ændringen i magnetfeltet gennem en leder, som f.eks. en filament eller en plade af magnetisk eller ikke-magnetisk materiale, forårsager, at strømme flyder i passende lukkede baner i krydssnittene.
Disse strømme kaldes eddy strømme efter de små vandstrudler, der ses i søer og oceaner. Disse eddy strøm-løkker kan både være nyttige og uønskede.
Selvom de forårsager uønskede høje varmetab i materialer som transformerkerne, finder eddy strømme anvendelse i forskellige industrielle processer som induktionsopvarmning, metallurgi, svarende, bremse mv. Denne artikel handler om teorien og anvendelserne af eddy strøm-fænomenet.
Eddy Strøm Tab i Transformer
Flyden af magnetfeltet indeni kernen af transformator inducerer en spænding i kernen ifølge Faradays lov og Lenz's lov, hvilket fører til, at eddy strømme flyder i kernen, som vist på figuren nedenfor. Betragt en sektion af kernen af en transformator, som vist. Magnetfeltet B(t) produceret på grund af vindingsstrømmen i(t), forårsager, at eddy strømme ieddy flyder indeni kernen.
Tabene på grund af eddy strømme kan skrives som følger :
Hvor, ke = konstant, der afhænger af størrelsen og er omvendt proportional med resistiviteten af materialet,
f = frekvensen af opspændingskilden,
Bm = toppunktet af magnetfeltet og
τ = tykkelsen af materialet.
Den ovenstående ligning viser, at tabene på grund af eddy strømme afhænger af fluxdensiteten, frekvensen og tykkelsen af materialet og er omvendt proportional med resistiviteten af materialet.
For at reducere eddy strøm-tabene i transformator dannes kernen ved at stakke tynde plader kaldet laminater sammen, og hver plade er isoleret eller vernisset, således at flyden af eddy strøm er begrænset til et meget lille krydssnit af hver plade og isoleret fra andre plader. Dermed bliver strømflyden reduceret til et minimum. Dette er vist på figuren nedenfor :
For at øge resistiviteten af materialet bruges kuldeformet korrekt orienteret, CRGO stål som kernen i transformator.
Egenskaber af Eddy Strømme
De induceres kun indeni ledende materialer.
De forvrider ved defekter som sprækker, korrosion, kanter mv.
Eddy strømme dæmpes med dybden med højeste intensitet på overfladen.
Anvendelse af Eddy Strømme
Magnetisk Levitation: Det er en repulsiv type levitation, der findes anvendelse i moderne højhastigheds Maglev tog for at give friktionsfri transport. Ændringen i magnetfeltet, der produceres af en superledende magnet placeret på det bevægende tog, producerer eddy strømme på den stillestående ledende plade, over hvilken toget leviterer. Eddy strømme interagerer med magnetfeltet for at producere levitationskræfter.
Hyperthermi Behandling af Kræft: Eddy strømme opvarmning bruges til vævsopvarmning. Eddy strømme induceres i de ledende rør af proximale trådvindinger forbundet til en kondensator for at danne en tankkreds, der er forbundet til en radiobølgekilde.
Eddy Strøm Bremsning: Kinetisk energi konverteres til varme på grund af eddy strøm-tab, der findes mange anvendelser i industrien:
Bremse af tog.
Bremse af en rutsjebane.
Elektrisk sav eller boremaskine for dens nødstopp.
Induktionsopvarmning: Det er processen med at elektrisk opvarme en ledende legeme ved at inducere eddy strømme i det ved hjælp af højfrekvent elektromagnet. Dets hovedanvendelser er induktionskogning, induktionsovn, der bruges til at opvarme metaller til deres smeltepunkt, svarende, loyning mv.
Eddy Strøm Justerbare Hastighedsdriv: Med hjælp fra feedback-kontroller kan en eddy strøm koblet hastighedsdriv opnås. Det findes anvendelse i metalformning, transportbånder, plastbehandling mv.
Metal Detektører: Det detekterer tilstedeværelsen af metaller i sten, jord mv. ved hjælp af eddy strøm-induktion i metal, hvis det er til stede.
Data Bearbejdning Anvendelser: Eddy strøm ikke-destruktiv test bruges i undersøgelsen af sammensætning og hårdhed af metalstrukture.
Tachometer og Proximity Sensing Anvendelser
Erklæring: Respektér det originale, godt artikler er værd at dele, hvis der er overtrædelse kontakt os for sletning.
