Váltóáram elmélet és alkalmazásai

A transzformátor magjában a mágneses mező folyása indukál elektromos feszültséget (emf) a Faraday-törvénnyel és a Lenz-törvénnyel, ami eddy áramok folyását okoz a magban, ahogy az alábbi ábrán látható. Vegyük figyelembe a transzformátor magjának egy részét. A csillagázó áram i(t) által keltett mágneses mező B(t) eddy áramokat okoz a magban, amit ieddy-vel jelölünk.

Az eddy áramok által okozott veszteségek a következőképpen írhatók fel:

Ahol, ke = állandó, ami a mérettől függ és fordítottan arányos az anyag ellenállásosságával,
f = a felkobzó forrás frekvenciája,
Bm = a mágneses mező csúcsértéke és
τ = az anyag vastagsága.

A fenti egyenlet azt mutatja, hogy az eddy áram veszteség a fluktuáció sűrűségétől, a frekvenciától és az anyag vastagságától függ, és fordítottan arányos az ellenállásossággal.

• Az eddy áram veszteségek csökkentése érdekében a transzformátor magja vékony lemezek, lamellák, összeillesztéséből áll, és minden lemez izolált vagy bevonatolt, hogy az eddy áram folyása korlátozódjon a lemez keresztmetszetének nagyon kis területére, és el legyen izolálva a többi lemezektől. Így a folyás útja minimális lesz. Ez a következő ábrán látható:

• Az ellenállásosság növelése érdekében hideg kivitelű, szemirányított, CRGO minőségű acél használatos a transzformátor magjaként.

Eddy áramok tulajdonságai

• Ezek csak vezető anyagokban jelennek meg.

• Ezek torzulnak, ha a hordozó anyagban léteznek hiányosságok, például repedések, rost, szélek stb.

• Az eddy áramok mélységgel csökkennek, a legnagyobb intenzitás a felületen van.

Eddy áram alkalmazásai

Mágneses levitáció: Ez egy utasító típusú levitáció, amely modern, gyors Maglev vonatokban talál alkalmazást, amelyekkel súrlingszerű szállítás szolgáltatható. A mozgó vonaton lévő szupravezető mágnes által előidézett mágneses fluxus eddy áramokat generál a vonat alatt lévő állományú vezető lemezben. Az eddy áramok interakcióba lépnek a mágneses mezővel, és levitáló erőket generálnak.

Hyperthermia rák kezelés: Az eddy áramok hőt termelnek a szövetekben. Az eddy áramok indukálódnak a vezető csövekben, amelyekhez közeli drótcsavarok vannak csatlakoztatva, amelyek kondenzátorral alkotnak tankkörvet, amelyet rádiófrekvenciás forráshoz kapcsolnak.

Eddy áram fékezés: A kinetikus energia hővé alakul az eddy áram veszteségek miatt, ami számos ipari alkalmazásban található:

• Vonatok fékezése.

• Hullámvasút fékezése.

• Elektromos fűrész vagy veréb gép válsági kikapcsolása.

Indukciós fűtés: Ez a folyamat vezető testet elektrikusan melegíti, eddy áramok indukálásával magasfrekvenciás elektromagnettel. Főbb alkalmazásai az indukciós főzés, az indukciós láng, amelyet fémek olvadáspontjáig melegítenek, a hegesztés, a brazzálás stb.

Eddy áram környezetállapot-szabályozó sebességvezérlő: Visszacsatolási irányító segítségével elérhető egy eddy áram koppelt sebességvezérlő. Alkalmazásai a fémformálás, a szállítószalagok, a műanyag feldolgozás stb.

Fémkeresők: Fémek detektálására szolgálnak kőzetekben, talajokban stb., eddy áramok indukálásával a fémekben, ha azok jelen vannak.

Adatfeldolgozási alkalmazások: Az eddy áram nem pusztító vizsgálatot használ a fém szerkezetek összetételének és keményítésének vizsgálatához.

Sebességmérők és közelségi érzékelők alkalmazásai

Nyilatkozat: Tisztelettel bárdzuk az eredeti, jó cikkeket, amiket érdemes megosztani, ha sérül a szerzői jog, kérem, vegye el.