Hva er en virvelstrøm: teori, bruksområder og ulemper

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Før vi vet et klart scenario om virvelstrøm, la oss begynne å kjenne historien om den, hvordan den ble utviklet, og hva er forbedringen av den. Så den første forskeren som undersøkte begrepet denne strømmen, var Arago i året 1786 - 1853. Mens Foucault i perioden mellom 1819 og 1868 fikk studiepoeng i oppdagelsen av virvel. strøm . Og den første bruken av virvelstrøm finner sted for ikke-destruktiv analyse som skjedde i 1879 da Hughes implementerte konseptene for å gjennomføre metallurgiske kategoriseringseksperimenter. Nå gir artikkelen en klar forklaring på Eddy Current, dens prinsipp, matematiske ligninger, bruksområder, ulemper og applikasjoner.

Hva er Eddy Current?

Disse kalles også Foucaults strømmer der disse flyter rundt lederne i form av roterende virvler i strømmer. Disse er simulert ved å variere magnetfeltene og bevegelsen i lukkede ringer, som er i vertikal posisjon i forhold til magnetfeltets plan. Virvelstrømmer kan genereres når det er lederbevegelse over magnetfeltet eller når det er variasjon i magnetfeltet som lukker det faste sjåfør .




Dette betyr at alt som kommer ut i lederen står overfor en omstilling enten i retning av magnetfeltene eller intensiteten, og dette gir disse sirkulerende strømene. Størrelsen på denne strømmen har direkte proporsjon til magnetfeltstørrelsen, sløyfetverrsnittet og endringen i strømmen og har en omvendt proporsjonal hastighet til lederens motstand . Dette er det viktigste virvelstrømprinsipp .

Eddy Current Working

Eddy Current Working



Teori

Denne delen forklarer virvelstrømsteori og hvordan det kan forstås.

Gjennom Lenz-lov produserer denne strømmen et magnetfelt som motsier variasjonen i magnetfeltet, som ble skapt av det, og så reagerer virvelstrømmer tilbake på magnetfeltets årsak. Som et eksempel vil en tilstøtende ledende kant påføre et bevegelig magnet et dragtrykk som er forskjellig fra bevegelsen, fordi disse strømmer stimuleres i overflaten av et magnetfelt som er bevegelig.

Dette fenomenet kan brukes i virvelstrømbremser som brukes til å motstå roterende kraftutstyr på en rask måte når de er AV. Strømmen over lederens motstand sprer til og med energi som varme. Så denne strømmen er den viktigste årsaken til energitap i vekselstrømsdrevne enheter som er generatorer, spoler , og andre. For å minimere dette, må det være en spesifikk konstruksjon som ferrittkjerner eller skjermet magnetiske kjerner som må gjøres.


Når en kobberspiral eller generelt elektriske ledere er lokalisert i en krets der det er passasje av vekselstrøm, genereres magnetfeltet over spolen, og dette er avhengig av selvinduktans teori. Og høyre tommelfingerregel definerer magnetfeltbanen. Den resulterende magnetfeltstyrken er basert på magnetiseringsstrømmen til spolen og vekselstrømsfrekvensnivået. Når spolen ligger i nærheten av metalloverflaten, vil det være induksjon av stoffet.

Når spolen ligger på stedet på prøven som har en mangel, skjer det avbrudd i virvelstrømmen som resulterer i variasjon i tetthet og retninger. En tilsvarende variasjon i styrken til det sekundære magnetfeltet utløser endringer i systembalansen som blir notert som spolens impedans. De moderne endringene i virvelstrømteknologien består av pulserende strøm, virvelstrømoppstilling og få andre.

Eddy Current Tap

Dette er enda et avgjørende tema som skal diskuteres.

Virvelstrømmer genereres når en leder gjennomgår varierende magnetfelt. Ettersom disse virvelstrømmene er ideelle og ikke funksjonelle, medfører disse et tap i det magnetiske stoffet og er kjent som Eddy Current Losses. På samme måte som hysteresetap forbedrer virvelstrømstap også det magnetiske stoffet temperatur . Disse tapene blir samlet kalt magnetiske / kjerne / jerntap.

Eddy Current Tap

Eddy Current Tap

La oss vurdere virvelstrømstap i en transformator.

Den magnetiske strømmen i den indre delen av transformatorens kjerne stimulerer emk i kjernen basert på Lenz og Faradays lover som tillater strøm av strøm inn i kjernen. De virvelstrøm tap formel er gitt av

Virvelstrømtap = tilerftoBmtoτto

I ovennevnte matematisk uttrykk for virvelstrømstap ,

'tiler'Representerer en konstant verdi som er basert på størrelsen og har en omvendt relasjon til materialets resistivitet.

‘F’ representerer frekvensområdet til magnetiseringsmaterialet

'Bm’Tilsvarer den maksimale verdien av magnetfeltet og

τ representerer materialets tykkelse

For å minimere disse strømtapene, blir kjerneseksjonen i transformatoren utviklet ved å montere tynne ark som kalles lamineringer, og hver enkelt plate er skjermet eller polert. Med denne lakken er virvelstrømbevegelsen begrenset til et meget minimalt nivå av tverrsnittsarealet på hver enkelt plate og skjermet fra de andre platene. På grunn av dette når strømningsretningen til strømmen en liten verdi.

For å minimere virkningen av virvelstrømstap er det hovedsakelig to tilnærminger.

Minimere størrelsesnivåene til strømmen - Virvelstrømmenes størrelse kan minimeres ved å dele den faste kjernen i tynne ark som kalles laminasjoner, der disse er i en parallell retning til magnetfeltet.

Hver enkelt laminering dekkes fra den andre enden med en tynn overflate av enten oksidfilm eller ved lakk. Gjennom kjernelaminering blir tverrsnittsarealene minimert, og den stimulerte elektromotoriske kraften blir også minimert. Som fordi tverrsnittsarealet er minimalt der strømmen er der, blir resistivitetsnivåene forbedret.

Tapet som skjedde av denne strømmen kan også minimeres ved implementering av et magnetisk stoff som har en forbedret resistivitetsverdi, slik som silisiumstål.

Bremsesystem

Virvelstrøms bremsesystem kalles også elektrisk / induksjonsbremsing. Dette er et instrument som brukes til å enten stoppe eller bremse den bevegelige substansen ved å spre kinetisk energi i form av varme. I motsetning til generelle friksjonsbremsesystemer, er trekketrykket i strømbremsen en EMF mellom magneten og den tilstøtende tingen som er i relativ bevegelse på grunn av simulering i ledersimuleringen i virvelstrømmen via EMF .

Fordeler med ulemper

Vurder nå fordelene og ulempene bak dette konseptet.

Fordeler med Eddy Current

  • Denne tilnærmingen gjelder hovedsakelig analyseprosedyren
  • Dette er den kontaktløse analyseprosedyren som ikke viser noen innvirkning på arbeidet
  • Analyseringen er fullstendig rask og gir nøyaktige resultater
  • Beleggflaten blir enkelt analysert som brukes på flere produkter
  • Det brukes til og med i en hastighetsmåleranordning og også i induksjonsovnsprosedyren.

Ulemper med Eddy Current

  • På grunn av denne prosessen vil det være magnetisk flukslekkasje
  • Omfattende varmetap finner sted på grunn av sykliske strømmer på grunn av magnetisk kretsfriksjon. Med denne elektriske energien blir bortkastet som en form for varme

Bruk av Eddy Current

  • Implementert i tog som har virvelstrømbremser
  • Brukes for å tilby dempningsmoment i PMMC-enheter
  • Brukes i elektriske apparater som induksjonstype energimålere
  • Disse brukes til å kjenne skader i metallseksjonene.

Dette er alt det detaljerte konseptet. Denne artikkelen har gitt