一渦流原理
如圖1所示,當(dāng)與閉合線(xiàn)圈合頁(yè)的磁路發(fā)生變化時(shí),將在閉合線(xiàn)圈上形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
圖1、渦流圖解一
如圖2所示,繞有線(xiàn)圈的鐵芯的截面,可以等效為無(wú)數(shù)個(gè)閉合的環(huán)型線(xiàn)圈的組合,當(dāng)線(xiàn)圈中通過(guò)交變電壓時(shí)渦流效應(yīng),在這種閉合的環(huán)型線(xiàn)圈中同樣會(huì)形成感應(yīng)電壓,這種感應(yīng)電壓如同水底的一個(gè)個(gè)旋渦一樣,因而,人們稱(chēng)其為渦流。
圖2、渦流圖解二
可見(jiàn),實(shí)際上渦流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一種表現(xiàn)方式。渦流在1851年被英國(guó)化學(xué)學(xué)家萊昂.傅科所發(fā)覺(jué),因而,亦稱(chēng)傅科電壓。
二渦流特征
1、圖2中的多個(gè)閉合線(xiàn)圈中,越緊靠外圍的線(xiàn)圈,其包含的磁力線(xiàn)越多,依照電磁感應(yīng)定律,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大渦流效應(yīng),渦流療效越顯著。也就說(shuō),導(dǎo)體的截面積越大,渦流療效越明顯;
2、電流的頻度越高,鐵損變化率越大,E=Ndφ/dt,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大,渦流療效越明顯;
3、導(dǎo)體的阻值率越小,感應(yīng)電壓越大,渦流療效越明顯。
三渦流抑制
渦流會(huì)形成熱量,在變壓器及馬達(dá)的鐵芯中,這些現(xiàn)象是我們不希望的,因而,須要加以抑制,按照渦流的第一個(gè)特征,鐵芯采用許多薄的硅鋼片疊合而成,渦流的閉合回路大大降低,渦流明顯降低。按照渦流的第三個(gè)特征,減小鐵心材料的內(nèi)阻率,也可以抑制渦流,常用的鐵心材料是硅鋼。
按照第二個(gè)特征,同一臺(tái)變壓器,電壓相同時(shí),頻度越高,渦流越明顯,渦流耗損也越大。
圖3、疊塊狀硅鋼片抑制渦流
四渦流借助
渦流會(huì)導(dǎo)致好多影響,例如趨膚效應(yīng)和毗鄰效應(yīng):
趨膚效應(yīng)原理及對(duì)線(xiàn)纜載流量的影響>>>
毗鄰效應(yīng)原理及對(duì)線(xiàn)纜載流量的影響>>>
世間萬(wàn)物,有利必有弊,有弊必有利。
借助導(dǎo)體中渦流的熱效應(yīng),可以制做各類(lèi)感應(yīng)加熱設(shè)備。如:真空煉鋼爐、電磁爐。電磁灶的臺(tái)面下安裝有線(xiàn)圈,當(dāng)線(xiàn)圈通過(guò)高頻交流電時(shí),在臺(tái)面與金屬鍋底之間形成強(qiáng)悍的交變的磁場(chǎng),交變磁場(chǎng)穿過(guò)鍋底,在鍋底產(chǎn)生強(qiáng)渦流,形成大量的熱量。
圖4、渦流效應(yīng)用于制做電磁爐
借助導(dǎo)體的渦流效應(yīng)可以制做金屬偵測(cè)器,金屬偵測(cè)器的通過(guò)高頻交變電壓,在金屬物中感應(yīng)出渦流,渦流又形成磁場(chǎng),影響原先的磁場(chǎng),偵測(cè)器測(cè)量到磁場(chǎng)的變化,得悉金屬的存在。
圖5、渦流效應(yīng)用于制做金屬偵測(cè)器