Aktuálna vírivá strata
Keď sa aplikuje striedavé magnetické polemagnetický materiál emf je indukovaný v samotnom materiáli podľa Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie. Pretože magnetický materiál je vodivý materiál, tieto EMF cirkulujú prúdy v tele materiálu. Tieto cirkulujúce prúdy sa nazývajú Eddy Currents. Vyskytnú sa vtedy, keď vodič prechádza meniacim sa magnetickým poľom.
Keďže tieto prúdy nezodpovedajú za žiadnu užitočnú prácu, spôsobuje stratu (I2R strata) v magnetickom materiáli známom ako Aktuálna vírivá strata, Podobne ako strata hysterézie, strata vírivého prúdutiež zvyšuje teplotu magnetického materiálu. Hysteréza a straty vírivých prúdov v magnetickom materiáli sú známe aj pod názvom straty železa alebo straty v jadre alebo magnetické straty.
V reze je znázornený pohľad v reze na magnetické jadrovyššie. Keď sa meniaci sa tok spája so samotným jadrom, indukuje emf v jadre, ktoré v zákrutách nastavuje cirkulačný prúd nazývaný Eddy Current a tieto prúdové vlny na oplátku spôsobujú stratu nazývanú strata vírivým prúdom alebo (I2R) strata, kde I je hodnota prúdu a R je odpor dráhy vírivého prúdu.
Ak je jadro tvorené pevným železom s väčšou prierezovou plochou, veľkosť I bude veľmi veľká a straty budú teda vysoké. Na zníženie straty vírivých prúdov existujú hlavne dve metódy.
- Znížením veľkosti vírivých prúdov.
Veľkosť prúdu môže byť znížená orozdelenie pevného jadra na tenké plechy nazývané laminácie v rovine rovnobežnej s magnetickým poľom. Každá laminácia je od seba izolovaná tenkou vrstvou povlaku laku alebo oxidového filmu. Laminovaním jadra sa zmenší plocha každej sekcie a tým sa tiež zníži indukovaná emf. Pretože plocha, cez ktorú prúd prúdí, je menšia, odpor dráhy vírivých prúdov sa zvyšuje.
- Strata vírivých prúdov je tiež znížená použitím magnetického materiálu, ktorý má vyššiu hodnotu odporu ako silikónová oceľ.
- Aplikácie Eddy Currents
- Matematický výraz pre vírivý prúd
Aplikácie Eddy Currents
Ako viete, vďaka efektu Eddy CurrentVyrobené teplo nie je využívané na žiadnu užitočnú prácu, pretože je hlavným zdrojom energetických strát v strojoch na striedavý prúd, ako sú transformátory, generátory a motory, a preto je známe ako strata prúdu Eddy. Existujú však niektoré použitia tohto vírivého prúdu ako v indukčnom ohreve.
- V prípade indukčné ohrev, železný hriadeľ je umiestnený ako jadroindukčná cievka. Veľké množstvo tepla sa vytvára v najvzdialenejšej časti hriadeľa vírivými prúdmi, keď sa vysokofrekvenčný prúd prechádza cez cievku. V strede hriadeľa sa znižuje množstvo tepla. Je to preto, že najvzdialenejší obvod hriadeľa ponúka dráhu nízkeho odporu pre vírivé prúdy. Tento proces sa používa v automobiloch na povrchové kalenie ťažkých hriadeľov.
- Účinok vírivých prúdov sa tiež používa v elektrických prístrojoch, ako napríklad v elektromeroch indukčného typu na zabezpečenie brzdného momentu
- Na zabezpečenie tlmiaceho momentu v nástrojoch s permanentnými magnetmi.
- Prístroje na meranie vírivých prúdov sa používajú na detekciu trhlín v kovových častiach.
- Používa sa vo vlakoch s brzdami s vírivými prúdmi.
Matematický výraz pre vírivý prúd
Je ťažké určiť vírivé prúdyStrata z hodnôt odporu a prúdu, ale experimentmi, strata výkonu pri vírivom prúde v magnetickom materiáli je daná rovnicou uvedenou nižšie.
kde,
Ke - spolupôsobenie vírivých prúdov. Jeho hodnota závisí od povahy magnetického materiálu
Bm - maximálna hodnota hustoty toku v wb / m2
T - hrúbka laminácie v metroch
F - frekvencia zvrátenia magnetického poľa v Hz
V - objem magnetického materiálu im3
