Prieš žinodami aiškų sūkurinės srovės scenarijų, pradėkime žinoti jo istoriją, kaip ji buvo sukurta ir kokie jos patobulinimai. Pirmasis šios srovės sampratą tyrinėjantis mokslininkas buvo Arago 1786–1853 metais. Tuo tarpu 1819–1868 m. Foucault įgijo kreditų atradus sūkurį srovė . Pirmasis sūkurinės srovės panaudojimas atliekamas neardomajai analizei, kuri įvyko 1879 m., Kai Hughesas įgyvendino metalurginių kategorizavimo eksperimentų atlikimo koncepcijas. Dabar straipsnyje aiškiai paaiškinama sūkurinė srovė, jos principas, matematinės lygtys, naudojimo būdai, trūkumai ir programos.
Kas yra sūkurinė srovė?
Tai taip pat vadinama Foucault srovėmis, kur jos teka aplink laidininkus sukamųjų sūkurių pavidalu sraute. Jie imituojami keičiant magnetinius laukus ir judėjimą uždaruose žieduose, kurie yra vertikalioje padėtyje magnetinio lauko plokštumai. Virpulinės srovės gali būti generuojamos, kai laidininkas juda per magnetinį lauką arba kai yra magnetinio lauko, kuris gaubia fiksuotą, kintamumą. vairuotojas .
Tai reiškia, kad viskas, kas gaunama laidininke, susiduria su magnetinio lauko kryptimi arba intensyvumu ir tai suteikia šias cirkuliuojančias sroves. Šios srovės dydis yra tiesiogiai proporcingas magnetinio lauko dydžiui, kilpos skerspjūvio plotui ir srauto pokyčio dydžiui ir yra atvirkštinis proporcingas laidininko laidumui. atsparumas . Tai yra pagrindinis sūkurinės srovės principas .
Virpulinė srovė veikia
Teorija
Šiame skyriuje paaiškinama sūkurinių srovių teorija ir kaip tai galima suprasti.
Pagal Lenzo įstatymą ši srovė sukuria magnetinį lauką, kuris prieštarauja jo sukurtam magnetinio lauko kitimui, todėl sūkurinės srovės reaguoja atgal į magnetinio lauko priežastį. Pavyzdžiui, greta esantis laidus kraštas sukels judantį magnetą, kuris skiriasi nuo jo judėjimo, nes šios srovės yra stimuliuojamos judančio magnetinio lauko paviršiuje.
Šis reiškinys taikomas sūkurinės srovės stabdžiams, kurie naudojami norint greitai atsispirti besisukančioms jėgainėms, kai jos yra išjungtos. Srovės srautas per laidininko varžą net išsklaido energiją kaip šilumą. Taigi, ši srovė yra esminė energijos nuostolių priežastis kintamosios srovės varikliuose, kurie yra generatoriai, induktoriai , ir kiti. Norint to sumažinti, reikia specialios konstrukcijos, tokios kaip ferito šerdys arba ekranuoti magnetinės šerdys tai turi būti padaryta.
Kai varinė ritė arba apskritai elektros laidininkai yra grandinėje, kur praeina kintamosios srovės srovė, magnetinis laukas susidaro visoje ritėje ir tai priklauso nuo savęs induktyvumas teorija. Dešinės rankos nykščio taisyklė apibrėžia magnetinio lauko kelią. Gautas magnetinio lauko stipris yra pagrįstas ritės sužadinimo srove ir kintamosios srovės dažnio lygiu. Kai ritė yra šalia metalinio paviršiaus, bus indukuota medžiaga.
Kai ritė yra toje mėginio vietoje, kurioje trūksta, tada sūkurinės srovės srautas nutrūksta, o tai lemia tankio ir krypčių pokyčius. Atitinkamas antrinio magnetinio lauko stiprumo pokytis sukelia sistemos pusiausvyros pokyčius, kurie pažymimi kaip ritės varža. Šiuolaikinius sūkurinių srovių technologijos pokyčius sudaro impulsinė srovė, sūkurinių srovių masyvas ir keletas kitų.
Sūkurinės srovės nuostolis
Tai dar viena svarbi tema, kurią reikia aptarti.
Virpulinės srovės susidaro, kai laidininkas patiria įvairius magnetinius laukus. Kadangi šios sūkurinės srovės yra idealios ir neveikia, jos sukelia magnetinės medžiagos nuostolius ir yra žinomos kaip sūkurinės srovės nuostoliai. Kaip ir histerezės nuostoliai, sūkurinės srovės nuostoliai taip pat sustiprina magnetinę medžiagą temperatūra . Šie nuostoliai bendrai vadinami magnetiniais / šerdies / geležies nuostoliais.
Sūkurinės srovės nuostolis
Panagrinėkime sūkurinės srovės nuostolius transformatoriuje.
Magnetinis srautas vidinėje transformatoriaus šerdies dalyje stimuliuoja emf šerdyje, remiantis Lenzo ir Faradėjaus dėsniais, kurie leidžia srovei tekėti į šerdį. The sūkurinės srovės nuostolių formulė yra duota
Sūkurinės srovės nuostolis = įyrafduBmduτdu
Pirmiau matematinė sūkurinės srovės nuostolio išraiška ,
'įyra’Reiškia pastovią vertę, kuri remiasi dydžiu ir turi atvirkštinį ryšį su medžiagos atsparumu.
„F“ žymi sužadinimo medžiagos dažnių diapazoną
„Bm’Atitinka didžiausią magnetinio lauko vertę ir
τ reiškia medžiagos storį
Siekiant sumažinti šiuos srovės nuostolius, transformatoriaus šerdies dalis yra sukurta surenkant plonus lakštus, vadinamus surinktais laminatais, ir kiekviena atskira plokštė yra ekranuota arba poliruota. Šiuo lakavimu sūkurinės srovės judėjimas apsiriboja labai minimaliu kiekvienos plokštės skerspjūvio ploto lygiu ir apsaugotas nuo kitų plokščių. Dėl to srovės srauto kryptis pasiekia nedidelę vertę.
Siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolių poveikį, daugiausia yra du būdai.
Srovės stiprumo lygio sumažinimas - sūkurinės srovės stiprumo lygį galima sumažinti dalijant vientisą šerdį į plonus lakštus, vadinamus laminatais, kur jie yra lygiagrečios magnetinio lauko kryptimi.
Kiekvienas atskiras laminavimas padengiamas iš kito galo naudojant ploną oksidinės plėvelės paviršių arba lakuojant. Laminuojant šerdį, skerspjūvio plotai sumažėja iki minimumo, todėl stimuliuojama elektromotorinė jėga taip pat sumažėja. Kadangi skerspjūvio plotas yra minimalus ten, kur yra srovės srautas, atsparumo lygiai padidėja.
Nuostolius, atsirandančius dėl šios srovės, taip pat galima sumažinti įgyvendinant magnetinę medžiagą, kurios atsparumas yra didesnis, pavyzdžiui, silicio plienas.
Stabdžių sistema
Sūkurinių srovių stabdžių sistema taip pat vadinamas elektriniu / indukciniu stabdymu. Tai prietaisas, naudojamas judančiai medžiagai sustabdyti arba sulėtinti, išsklaidant kinetinę energiją šilumos pavidalu. Skirtingai nei bendrosios trinties stabdžių sistemos, srovės stabdžio tempimo slėgis yra EMF tarp magneto ir gretimo daikto, kuris yra santykinai judamas dėl laidininko imitacijos sūkurinėje srovėje per EML .
Trūkumų privalumai
Apsvarstykite šios koncepcijos pranašumus ir trūkumus.
Sūkurinės srovės privalumai
- Šis metodas daugiausia taikomas analizės procedūrai
- Tai bekontaktė analizės procedūra, neparodanti jokio poveikio darbui
- Analizė yra visiškai pagreitinta ir duoda tikslius rezultatus
- Lengvai išanalizuojamas dangos paviršius, naudojamas daugeliui gaminių
- Jis netgi naudojamas spidometro įtaise ir indukcinės krosnies procedūroje.
Sūkurinės srovės trūkumai
- Dėl šio proceso bus magnetinio srauto nuotėkis
- Dideli šilumos nuostoliai vyksta dėl ciklinių srovių dėl magnetinės grandinės trinties. Su šia elektros energija eikvojama kaip šilumos forma
Sūkurinės srovės taikymai
- Traukiniuose sumontuoti sūkurinės srovės stabdžiai
- Naudojamas PMMC prietaisų slopinimo sukimo momentui pasiūlyti
- Naudojamas elektros prietaisuose, tokiuose kaip indukciniai energijos skaitikliai
- Jie yra naudojami norint žinoti metalinių profilių pažeidimus.
