Perte de courant de Foucault

Lorsqu'un champ magnétique alternatif est appliqué àSelon la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique, un matériau magnétique est induit dans le matériau lui-même. Le matériau magnétique étant un matériau conducteur, ces champs électromagnétiques font circuler des courants dans le corps du matériau. Ces courants circulants sont appelés courants de Foucault. Ils se produiront lorsque le conducteur subira un champ magnétique changeant.

Comme ces courants ne sont responsables d’aucun travail utile et que cela produit une perte (je²Perte R) dans le matériau magnétique connu sous le nom de Perte de courant de Foucault. Similaire à la perte d'hystérésis, perte de courants de Foucaultaugmente également la température du matériau magnétique. L'hystérésis et les pertes par courants de Foucault dans un matériau magnétique sont également connues sous le nom de pertes de fer ou de noyaux ou de pertes magnétiques.

Une vue en coupe du noyau magnétique est montrée dansla figure ci-dessus. Lorsque le flux changeant lie le noyau lui-même, il induit une emf dans le noyau qui établit à son tour le courant circulant appelé courant de Foucault et ce courant produit en retour une perte appelée perte de courant de Foucault. (JE²R) perte, où I est la valeur du courant et R est la résistance du trajet du courant de Foucault.

Si le noyau est constitué de fer solide de plus grande section, la valeur de I sera très grande et les pertes seront donc importantes. Pour réduire la perte par courants de Foucault principalement, il existe deux méthodes.

• En réduisant la magnitude du courant de Foucault.

La magnitude du courant peut être réduite dediviser le noyau solide en fines feuilles appelées laminations, dans le plan parallèle au champ magnétique. Chaque stratification est isolée les unes des autres par une mince couche de vernis ou de film d'oxyde. En stratifiant le noyau, la surface de chaque section est réduite et donc la force électromotrice induite diminue également. Comme la zone à travers laquelle le courant est passé est plus petite, la résistance du chemin de courant de Foucault augmente.

• La perte de courant de Foucault est également réduite en utilisant un matériau magnétique ayant une valeur de résistivité supérieure à celle de l'acier au silicium.Contenu:
• Applications des courants de Foucault
• Expression mathématique pour la perte par courants de Foucault

Applications des courants de Foucault

Comme vous le savez par l'effet de Eddy Currentla chaleur produite n'est pas utilisée pour des travaux utiles car elle constitue une source majeure de perte d'énergie dans les machines à courant alternatif telles que transformateurs, générateurs et moteurs; elle est donc appelée perte par courant de Foucault. Cependant, il existe certaines utilisations de ce courant de Foucault, comme dans le chauffage par induction.

• Dans le cas de chauffage par induction, un arbre de fer est placé en tant que noyau d'unbobine d'induction. Le courant de Foucault produit une grande quantité de chaleur dans la partie la plus externe de l’arbre lorsque le courant haute fréquence passe dans la bobine. Au centre de l’arbre, la quantité de chaleur diminue. En effet, la périphérie la plus à l'extérieur de l'arbre offre un chemin de faible résistance aux courants de Foucault. Ce processus est utilisé dans les automobiles pour le durcissement superficiel d'arbres lourds.
• L'effet du courant de Foucault est également utilisé dans les instruments électriques, comme dans les compteurs d'énergie du type à induction, pour fournir un couple de freinage
• Pour fournir un couple d'amortissement dans les instruments à bobine à aimant permanent.
• Les instruments à courants de Foucault sont utilisés pour détecter les fissures dans les pièces métalliques.
• Utilisé dans les trains ayant des freins à courants de Foucault.

Expression mathématique pour la perte par courants de Foucault

Il est difficile de déterminer le courant de Foucaultperte à partir des valeurs de résistance et de courant, mais d'après les expériences, la perte de courant de Foucault dans un matériau magnétique est donnée par l'équation indiquée

où,
K_e - coefficient de courant de Foucault. Sa valeur dépend de la nature du matériau magnétique
B_m - valeur maximale de la densité de flux en wb / m²
T - épaisseur de laminage en mètres
F - fréquence d'inversion du champ magnétique en Hz
V - volume de matériau magnétique im m³