什么是涡流
根据伦敦法尔,当受到不同变化时的导电环磁场通过在反对变化的方向上导致电流流动引起的EMF导致导致它的方向。这种情况类似于何时代替导电闭环,通过导电体的磁场的变化说明灯丝或磁性材料或非磁性材料,使电流在适当的闭合路径下流入其横截面。
这些电流是姓名涡流在湖泊和海洋中观察到的小旋流漩涡之后的水漩涡。这些涡流环可以是有益的和不希望的。
虽然它们在诸如变压器芯等材料中造成不希望的高热量损失,但涡流在等等工业过程中找到了感应加热,冶金,焊接,制动等的各种工业过程中的应用。本文涉及涡流现象的理论和应用。
变压器涡流损耗
流动磁场在核心内变压器根据核心诱导核心法拉第法律和梁忠法导致涡流流入核心,如下图所示。考虑如图所示的变压器核心的一部分。由于绕组电流i(t)而产生的磁场B(t)导致涡流I涡流在核心内流动。
涡流引起的损失可以写入如下:
在哪里,kE.=恒定取决于尺寸并与材料的电阻率成反比,
f =激励源的频率,
B.m=磁场的峰值和
τ=材料的厚度。
上述等式表明,涡流损耗取决于材料的磁通密度,频率和厚度,并与材料的电阻率成反比。
- 为了减少涡流损失变压器通过将称为叠片的薄板堆叠在一起,并且每个板是绝缘或涂漆的,使得流动涡流被限制在每个板的非常小的横截面区域,并与其他板绝缘。因此,电流流动的路径降低至最小值。这在图中表示:
- 为了提高冷轧谷物的电阻率,CRGO等级钢用作变压器的核心。
涡流性质
- 这些只是在里面诱导进行材料。
- 这些被缺陷扭曲,例如裂缝,腐蚀,边缘等。
- 涡流通过表面上存在最高强度的深度衰减。
这些性质导致涡流在电力,航空航天和石化行业中的许多应用,用于检测金属裂缝和损坏。
涡流的应用
磁悬浮:它是一种令人厌恶的悬浮类型,在现代高速磁悬浮火车中找到应用,以提供无摩擦的运输。改变磁通量由放置在移动列车上的超导磁铁产生,在悬浮阀上的固定导电板上产生涡流。涡流与之相互作用磁场生产悬浮力。
热疗癌症治疗:用于组织加热的涡流加热。涡流通过连接到a的近端线绕组在导电管中引入电容器形成连接到射频源的罐电路。
涡流制动:由于涡流损耗因涡流损失而转化为热量的动能在工业中找到了许多应用:
- 制动火车。
- 制动过山车。
- 电锯或钻头紧急关闭。
感应加热:它是通过使用高频电磁铁在其中诱导涡流来电加热导电体的过程。其主要应用是感应烹饪,感应炉用于加热金属熔点,焊接,钎焊等。
涡流可调速度驱动器:在反馈控制器的帮助下,可以实现涡流耦合速度驱动器。它发现金属成型,输送机,塑料加工等中的应用。
金属探测器:在如果存在的话,它在金属中的涡流诱导方面检测岩石,土壤等内部的金属的存在。
数据处理应用程序:涡流用于研究金属结构的组成和硬度的非破坏性测试。
车速表和接近感测应用