什么是涡流:理论,用途和缺点

在对涡流有一个清晰的了解之前,让我们先了解它的历史,它是如何发展的,以及它的增强是什么。所以,第一个研究洋流概念的科学家是阿拉戈,他是在1786 - 1853年。而在1819 - 1868年间,福柯因发现埃迪而获得赞誉当前的。涡流的第一次应用是在1879年,休斯实现了进行冶金分类实验的概念。本文阐述了涡流的原理、数学方程、用途、缺点及应用。

什么是涡流?

这些也被称为福柯电流,这些电流在导体周围以涡流的形式流动。通过改变磁场和在与磁场平面垂直位置的闭合环中的运动来模拟这些。当有导体在磁场中运动时,或当包围固定物的磁场发生变化时,就会产生涡流导体


这意味着导体中的任何物质都会在磁场方向或强度上发生转变,从而产生循环电流。电流的大小与磁场大小、线圈横截面积和磁通变化量成正比,与导体成反比电阻率。这是主要的涡流原理

涡流工作
涡流工作

理论

本节解释涡流理论以及如何理解它。

通过楞次定律,这种电流产生了一个磁场,这个磁场与它所产生的磁场的变化相矛盾,因此涡流对磁场的原因作出回应。举例来说,一个相邻的导电边缘将施加一个拖曳压力在一个可移动的磁铁上,这与它的运动不同,因为这些电流是在一个可移动的磁场表面受到的刺激。

这种现象适用于涡流制动器,该制动器用于抵抗旋转电源设备,当它们脱落时。导体抗电阻的电流流均匀分散为热量。因此,该目前是作为发电机的交流动力驱动装置中的能量损失的关键原因,电感器等等。为了减少这种情况,需要有一个特定的结构,如铁氧体铁芯或屏蔽磁核这是必须要做的。


当一个铜线圈或一般的电导体位于有交流电流通过的电路中时,通过线圈就2021欧洲杯足球竞猜官方平台会产生磁场,这取决于电流的大小自身电感理论。右手拇指法则定义了磁场路径。合成的磁场强度是基于线圈的励磁电流和交流频率水平。当线圈位于金属表面附近时,就会产生该物质的感应。

当线圈位于有缺陷样品上的位置时,在涡流流动中会发生中断,导致密度和方向的变化。二次磁场强度的相应变化触发系统平衡的变化,即线圈阻抗。当代涡流技术的变化主要有脉冲电流、涡流阵列等。

涡流损耗

这是另一个需要讨论的重要话题。

当导体受到变化的磁场时,就会产生涡流。由于这些涡流是理想的而没有作用的,它们在磁性物质中造成了损失,称为涡流损失。与磁滞损耗一样,涡流损耗对磁性物质也有增强作用温度。这些损耗统称为磁芯/铁损耗。

涡流损耗
涡流损耗

让我们考虑变压器中的涡流损耗。

根据楞次定律和法拉第定律,变压器铁心内部的磁流会激发铁心的电动势,从而使电流流入铁心。的涡流损耗公式是由

涡流损耗=kef2B2τ2

在上面的涡流损耗的数学表达式,

“ke'表示一个基于尺寸的恒定值,与材料的电阻率成反比。

‘f’表示激励材料的频率范围

" B对应于磁场的最大值

τ表示材料的厚度

为了使这些电流损失降到最低,变压器的核心部分是通过组装薄片来开发的,这些薄片被称为薄片收集,每个单独的薄片被屏蔽或抛光。用这种清漆,涡流运动被限制在每个单独的板的截面面积的极小水平,并与其他板隔离。因此,电流的流向达到一个小的值。

为了减小涡流损耗的影响,主要有两种方法。

减小电流的震级-涡流的震级可以通过将实心磁芯按与磁场平行的方向划分为称为薄片的薄薄片来减小。

每一个单独的层压从另一端使用氧化膜或清漆薄表面覆盖。通过芯层,横截面积得到最小化,因此受激电动势也得到最小化。因为在有电流的地方,截面积是最小的,所以电阻率水平会增强。

通过使用具有高电阻率的磁性物质(如硅钢),也可以将这种电流产生的损失降到最低。

制动系统

涡流制动系统也称为电/感应制动。这是一种通过将动能以热的形式分散来阻止或减慢运动物质的仪器。与一般摩擦制动系统不同的是,当前制动中的牵引压力是磁体与相邻物体之间的电动势,由于模拟导体在涡流中模拟而处于相对运动状态EMF

优点的缺点

现在,考虑一下这个概念背后的优点和缺点。

涡流的优点

  • 该方法主要适用于分析过程
  • 这是显示对工作没有影响的非接触分析程序
  • 分析速度快,结果准确
  • 涂层表面易于分析,适用于多种产品
  • 它甚至被用于速度计装置和感应炉程序。

涡流的缺点

  • 因为这个过程,会有漏磁
  • 由于磁路摩擦而产生的循环电流会造成大量的热损失。电能以热的形式被浪费2021欧洲杯足球竞猜官方平台掉了

涡流的应用

  • 适用于那些有涡流制动器的火车
  • 用于PMMC设备中提供阻尼扭矩
  • 用于感应式电能表等电气设2021欧洲杯足球竞猜官方平台备
  • 这些是用来了解金属部分的损坏情况。

这是所有详细的概念。本文提供了涡流的概念、原理、理论、公式、涡流损耗及应用。

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