Teorija i primjene vrtlog struje

Tok magnetskog polja unutar jezgra transformatora inducira emf u jezgru prema Faradeyevom i Lenzevom zakonu, što uzrokuje tok struja vrtloga u jezgru, kao što je prikazano na slici ispod. Promatrajmo odjeljak jezgra transformatora prikazan na slici. Magnetsko polje B(t) proizvedeno strujom i(t) u vitanju, uzrokuje tok struje vrtloga ieddy unutar jezgra.

Gubitci zbog struja vrtloga mogu se napisati sljedećim jednadžbom:

Gdje, ke = konstanta ovisi o veličini i obrnuto proporcionalna električnoj upornosti materijala,
f = frekvencija izvora pobude,
Bm = vrhovna vrijednost magnetskog polja i
τ = debljina materijala.

Gornja jednadžba pokazuje da gubitci struja vrtloga ovisi o gustoći fluksa, frekvenciji i debljini materijala i obrnuto proporcionalni su električnoj upornosti materijala.

• U svrhu smanjenja gubitaka struja vrtloga u transformatoru jezgro se formira stapanjem tankih ploča, tzv. laminacija, a svaka ploča je izolirana ili laktirana kako bi se protok struje vrtloga ograničio na vrlo mali presjek svake ploče i izoliran od drugih ploča. Stoga se putanja toka struje smanji na minimum. To je prikazano na sljedećoj slici :

• U svrhu povećanja električne upornosti materijala, koristi se hladno valjana zrnasta orijentirana, CRGO klase čelika kao jezgro transformatora.

Svojstva struja vrtloga

• One se induciraju samo unutar provodnih materijala.

• One se distorziraju defektima, poput pukotina, korozije, rubova itd.

• Struje vrtloga slabe s dubinom, s najvećom intenzitetom na površini.

Primjena struja vrtloga

Magnetna levitacija: Repulzivna vrsta levitacije koja se koristi u modernim visokobrzim Maglev vlakovima za pružanje bezfriktionskog transporta. Promjena magnetskog fluksa proizvedena superprovodnjakom magnetom postavljenim na pokretni vlak stvara struje vrtloga na stacionarnoj provodnoj ploči nad kojom vlak levitira. Struje vrtloga interagiraju s magnetskim poljem i stvaraju sile levitacije.

Hipertermija u liječenju raka: Zagrijavanje tkiva pomoću struja vrtloga. Struje vrtloga inducirane u provodne cijevi pomoću bliskih žica spojenih sa kondenzatorom kako bi se formirao rezervoarski krug spojen s radiofrekvencijskim izvorom.

Kočenje strujama vrtloga: Kinetička energija pretvara se u toplinu zbog gubitaka struja vrtloga, što nalazi brojne primjene u industriji :

• Kočenje vlakova.

• Kočenje voza za adrenalin.

• Električna pilica ili švercer za hitnu isključenje.

Induktivno zagrijavanje: Proces električnog zagrijavanja provodnog tijela induciranjem struja vrtloga pomoću visokofrekvencijskog elektromagneta. Njegove glavne primjene su induktivno kuhanje, induktivna peć za zagrijavanje metala do točke taloženja, zavarivanje, braziranje itd.

Variabilni pogoni strujama vrtloga: Pomoću regulatora povratne veze može se postići pogon strujama vrtloga. Pronalazi primjene u oblikovanju metala, transportnim trakama, obradi plastike itd.

Detektori metala: Detektuju prisutnost metala unutar stijena, tla itd. pomoću indukcije struja vrtloga u metalu ako je prisutan.

Primjene u obradi podataka: Struje vrtloga neuništivo testiranje koriste se za istraživanje sastava i tvrdosti metalnih konstrukcija.

Primjene brzinomjera i senzora bližine

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedne podjele, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.