نظریه جریان فروپاش و کاربردهای آن

جریان مغناطیسی در داخل هسته ترانسفورماتور با توجه به قانون فارادی و قانون لنز الکتروموتیو القایی در هسته ایجاد می‌کند که باعث جریان فروسرخ در هسته می‌شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. بخشی از هسته ترانسفورماتور را در نظر بگیرید. میدان مغناطیسی B(t) که به دلیل جریان bobin i(t) ایجاد می‌شود، باعث جریان فروسرخ ieddy در داخل هسته می‌شود.

ضایعات ناشی از جریان‌های فروسرخ می‌توانند به صورت زیر نوشته شوند :

که در آن، ke = ثابتی که به اندازه و عکس مقاومت الکتریکی ماده بستگی دارد،
f = فرکانس منبع تحریک،
Bm = مقدار پیک میدان مغناطیسی و
τ = ضخامت ماده.

معادله فوق نشان می‌دهد که ضایعات جریان‌های فروسرخ به چگالی شار، فرکانس و ضخامت ماده و عکس مقاومت الکتریکی ماده بستگی دارد.

• برای کاهش ضایعات جریان‌های فروسرخ در ترانسفورماتور هسته با استفاده از لایه‌های نازکی تشکیل می‌شود که هر لایه با یک لایه عایق یا رنگ‌آمیزی شده است تا جریان فروسرخ به مساحت مقطع خیلی کوچک هر لایه محدود شود و از سایر لایه‌ها جدا شود. بنابراین مسیر جریان به حداقل می‌رسد. این موضوع در شکل زیر نشان داده شده است :

• برای افزایش مقاومت الکتریکی ماده از فولاد CRGO grade استفاده می‌شود که به عنوان هسته ترانسفورماتور به کار می‌رود.

ویژگی‌های جریان‌های فروسرخ

• این جریان‌ها فقط در مواد رسانا القا می‌شوند.

• این جریان‌ها توسط نقص‌ها مانند شکاف‌ها، خوردگی، لبه‌ها و غیره تحریک می‌شوند.

• جریان‌های فروسرخ با افزایش عمق کاهش می‌یابند و بیشترین شدت آن‌ها در سطح وجود دارد.

کاربردهای جریان‌های فروسرخ

بالابری مغناطیسی: این نوع بالابری که از نوع تنفری است، در قطارهای معلق Maglev مدرن برای ارائه حمل و نقل بدون اصطکاک استفاده می‌شود. تغییر شار مغناطیسی تولید شده توسط یک مغناطیس فوق‌رسانایی که روی قطار حرکتی قرار دارد، جریان‌های فروسرخ را در ورق رسانا ثابت ایجاد می‌کند. جریان‌های فروسرخ با میدان مغناطیسی تعامل دارند و نیروهای بالابری را ایجاد می‌کنند.

درمان سرطان با هیپرترمی: گرمایش با استفاده از جریان‌های فروسرخ برای گرم کردن بافت‌ها استفاده می‌شود. جریان‌های فروسرخ در لوله‌های رسانا با استفاده از پیچ‌های نزدیک به یک خازن متصل به یک مدار tank که به یک منبع فرکانس رادیویی متصل است، القا می‌شوند.

ترمز فروسرخ: تبدیل انرژی جنبشی به گرما به دلیل ضایعات جریان‌های فروسرخ در صنعت کاربردهای متعددی دارد :

• ترمز قطارها.

• ترمز قطارهای دیزنی.

• باز کردن اضطراری پیل برق یا دستگاه برش.

گرمایش القایی: این فرآیند گرم کردن یک بدنه رسانا با القای جریان‌های فروسرخ در آن با استفاده از مغناطیس الکترومغناطیس با فرکانس بالا است. کاربردهای اصلی آن شامل پخت القایی، فرنسنگ که برای گرم کردن فلزات به نقطه ذوب آن‌ها استفاده می‌شود، جوشکاری، برازش و غیره است.

راندهای سرعت قابل تنظیم جریان‌های فروسرخ: با استفاده از کنترل‌کننده بازخورد، یک رانده سرعت قابل تنظیم با جریان‌های فروسرخ می‌تواند به دست آید. این رانده‌ها در قالب‌دهی فلزات، نقاله‌ها، پردازش پلاستیک و غیره کاربرد دارند.

آشکارسازهای فلزی: این دستگاه‌ها وجود فلزات در سنگ‌ها، خاک‌ها و غیره را با استفاده از القای جریان‌های فروسرخ در فلز (اگر موجود باشد) تشخیص می‌دهند.

کاربردهای پردازش داده: تست غیرمخرب جریان‌های فروسرخ در بررسی ترکیب و سختی ساختارهای فلزی استفاده می‌شود.

کاربردهای سرعت‌سنج و حسگرهای نزدیکی

بیانیه: احترام به اصلی، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر نقض حق نشر وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.