ก่อนที่จะทราบสถานการณ์ที่ชัดเจนเกี่ยวกับกระแสไหลวนให้เราเริ่มรู้ประวัติความเป็นมาการพัฒนาและการปรับปรุงของมันคืออะไร ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตรวจสอบแนวคิดของกระแสนี้คือ Arago ในปี 1786 - 1853 ในขณะที่ในช่วงระหว่างปี 1819 - 1868 Foucault ได้รับเครดิตจากการค้นพบกระแสน้ำวน ปัจจุบัน . และการใช้กระแสไหลวนครั้งแรกเกิดขึ้นสำหรับการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายซึ่งเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2422 เมื่อฮิวจ์ใช้แนวคิดในการทำการทดลองจัดหมวดหมู่โลหะวิทยา ตอนนี้บทความนี้ให้คำอธิบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับ Eddy Current หลักการสมการทางคณิตศาสตร์การใช้ข้อเสียและการประยุกต์ใช้

Eddy Current คืออะไร?

สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่ากระแสของ Foucault ซึ่งสิ่งเหล่านี้ไหลไปรอบ ๆ ตัวนำในรูปแบบของการหมุนวนในลำธาร สิ่งเหล่านี้ถูกจำลองขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กและการเคลื่อนที่ในวงแหวนปิดซึ่งอยู่ในตำแหน่งแนวตั้งกับระนาบของสนามแม่เหล็ก สามารถสร้างกระแสวนได้เมื่อมีการเคลื่อนที่ของตัวนำผ่านสนามแม่เหล็กหรือเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบคงที่ คนขับ .

ซึ่งหมายความว่าสิ่งใดก็ตามที่เป็นผลลัพธ์ในตัวนำต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงทั้งในทิศทางหรือความเข้มของสนามแม่เหล็กและสิ่งนี้จะส่งกระแสหมุนเวียนเหล่านี้ ขนาดของกระแสไฟฟ้านี้มีสัดส่วนโดยตรงกับขนาดสนามแม่เหล็กพื้นที่หน้าตัดของลูปและปริมาณการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์และมีอัตราสัดส่วนผกผันกับตัวนำของ ความต้านทาน . นี่คือหลัก หลักการกระแสวน .

กระแสวนทำงาน

ทฤษฎี

ส่วนนี้อธิบายถึงไฟล์ ทฤษฎีกระแสวน และจะเข้าใจได้อย่างไร

ด้วยกฎหมาย Lenz กระแสนี้ก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กที่ขัดแย้งกับการแปรผันของสนามแม่เหล็กซึ่งสร้างขึ้นโดยกระแสน้ำวนจึงตอบสนองกลับไปที่สาเหตุของสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่นขอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่ติดกันจะกำหนดแรงกดลากบนแม่เหล็กที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งแตกต่างกับการเคลื่อนที่ของมันเนื่องจากกระแสเหล่านี้ถูกกระตุ้นในพื้นผิวของสนามแม่เหล็กซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายได้

ปรากฏการณ์นี้สามารถใช้ได้กับเบรกที่มีกระแสไหลวนซึ่งใช้เพื่อต้านทานอุปกรณ์ไฟฟ้าหมุนเวียนในลักษณะที่รวดเร็วเมื่อปิดอยู่ การไหลของกระแสไฟฟ้าข้ามความต้านทานของตัวนำยังกระจายพลังงานเป็นความร้อน ดังนั้นกระแสไฟฟ้านี้จึงเป็นสาเหตุสำคัญของการสูญเสียพลังงานในอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวเหนี่ยวนำ , และคนอื่น ๆ. ในการลดสิ่งนี้จำเป็นต้องมีโครงสร้างเฉพาะเช่นแกนเฟอร์ไรต์หรือมีเกราะป้องกัน แกนแม่เหล็ก ที่ต้องทำ

เมื่อขดลวดทองแดงหรือตัวนำไฟฟ้าทั่วไปอยู่ในวงจรที่มีทางเดินของกระแสไฟฟ้ากระแสสลับสนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นทั่วขดลวดและขึ้นอยู่กับ การเหนี่ยวนำตนเอง ทฤษฎี. และกฎนิ้วหัวแม่มือขวามือกำหนดเส้นทางสนามแม่เหล็ก ความแรงของสนามแม่เหล็กที่ได้จะขึ้นอยู่กับกระแสกระตุ้นของขดลวดและระดับความถี่ AC เมื่อขดลวดอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับพื้นผิวโลหะจะมีการเหนี่ยวนำของสาร

เมื่อขดลวดอยู่ในตำแหน่งบนตัวอย่างที่มีข้อบกพร่องจะเกิดการหยุดชะงักในการไหลของกระแสวนซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นและทิศทางเปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในความแรงของสนามแม่เหล็กทุติยภูมิทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสมดุลของระบบซึ่งระบุไว้เป็นอิมพีแดนซ์ของขดลวด การเปลี่ยนแปลงร่วมสมัยในเทคโนโลยีปัจจุบันไหลวนประกอบด้วยกระแสพัลซิ่งอาร์เรย์ปัจจุบันไหลวนและอื่น ๆ อีกเล็กน้อย

การสูญเสียกระแสวน

นี่เป็นอีกหนึ่งหัวข้อสำคัญที่จะกล่าวถึง

กระแสน้ำวนเกิดขึ้นเมื่อตัวนำผ่านสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน เนื่องจากกระแสน้ำวนเหล่านี้เหมาะและไม่สามารถใช้งานได้สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดการสูญเสียในสารแม่เหล็กและเรียกว่าการสูญเสียกระแสวน เช่นเดียวกับการสูญเสียฮิสเทรีซิสการสูญเสียกระแสวนยังช่วยเพิ่มสารแม่เหล็ก อุณหภูมิ . การสูญเสียเหล่านี้เรียกรวมกันว่าการสูญเสียแม่เหล็ก / แกน / เหล็ก

การสูญเสียกระแสวน

ให้เราพิจารณาการสูญเสียกระแสวนในหม้อแปลง

การไหลของแม่เหล็กในส่วนด้านในของแกนของหม้อแปลงจะกระตุ้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าในแกนตามกฎของ Lenz และ Faraday ซึ่งทำให้การไหลของกระแสเข้าสู่แกนกลาง สูตรการสูญเสียกระแสวน ให้โดย

การสูญเสียกระแสวน = ถึง_คือฉ^สองข_ม^สองτ^สอง

ในข้างต้น นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของการสูญเสียกระแสวน ,

'ถึง_คือ’หมายถึงค่าคงที่ตามขนาดและมีความสัมพันธ์ผกผันกับความต้านทานของวัสดุ

'f' แสดงถึงช่วงความถี่ของวัสดุกระตุ้น

'ข_ม’สอดคล้องกับค่าสูงสุดของสนามแม่เหล็กและ

τแสดงถึงความหนาของวัสดุ

เพื่อลดการสูญเสียในปัจจุบันให้เหลือน้อยที่สุดส่วนแกนในหม้อแปลงได้รับการพัฒนาโดยการประกอบแผ่นบาง ๆ ที่เรียกว่าการเคลือบที่รวบรวมและแผ่นแต่ละแผ่นจะได้รับการป้องกันหรือขัดเงา ด้วยการเคลือบเงานี้การเคลื่อนที่ของกระแสวนจะถูก จำกัด ให้อยู่ในระดับพื้นที่หน้าตัดที่น้อยที่สุดของแต่ละแผ่นและป้องกันจากแผ่นอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้ทิศทางการไหลของกระแสจึงมีค่าน้อย

เพื่อลดผลกระทบจากการสูญเสียกระแสวนส่วนใหญ่มีสองแนวทาง

การลดระดับขนาดของกระแสไฟฟ้า - ระดับขนาดของกระแสไหลวนสามารถลดลงได้โดยการแบ่งแกนกลางที่เป็นของแข็งออกเป็นแผ่นบาง ๆ ซึ่งเรียกว่าการเคลือบซึ่งสิ่งเหล่านี้อยู่ในทิศทางคู่ขนานกับสนามแม่เหล็ก

การเคลือบแต่ละชิ้นจะถูกปิดทับจากปลายอีกด้านหนึ่งโดยใช้พื้นผิวที่บางของฟิล์มออกไซด์หรือโดยการเคลือบเงา ผ่านการเคลือบแกนกลางพื้นที่หน้าตัดจะถูกย่อให้เล็กลงและแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ถูกกระตุ้นก็จะถูกลดลงด้วย เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดมีน้อยที่สุดที่มีการไหลของกระแสไฟฟ้าระดับความต้านทานจะเพิ่มขึ้น

“n โหมดเพิ่มประสิทธิภาพช่องสัญญาณ mosfet ”

การสูญเสียที่เกิดขึ้นจากกระแสนี้สามารถลดลงได้โดยการใช้สารแม่เหล็กซึ่งมีค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้นเช่นเหล็กซิลิกอน

ระบบเบรก

ระบบเบรกหมุนวน เรียกอีกอย่างว่าเบรกไฟฟ้า / เหนี่ยวนำ เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับหยุดหรือชะลอการเคลื่อนที่ของสารโดยการกระจายพลังงานจลน์ในรูปของความร้อน ในทางตรงกันข้ามกับระบบเบรกแรงเสียดทานทั่วไปความดันลากในเบรกปัจจุบันคือ EMF ระหว่างแม่เหล็กและสิ่งที่อยู่ติดกันซึ่งอยู่ในการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์เนื่องจากการจำลองในการจำลองตัวนำในกระแสไหลวนผ่าน EMF .

ข้อดีของข้อเสีย

ตอนนี้ให้พิจารณาถึงประโยชน์และข้อเสียที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดนี้

ข้อดีของ Eddy Current

แนวทางนี้ใช้กับขั้นตอนการวิเคราะห์เป็นหลัก
นี่คือขั้นตอนการวิเคราะห์แบบไม่สัมผัสที่แสดงว่าไม่มีผลกระทบต่องาน
การวิเคราะห์ได้รับการเร่งอย่างสมบูรณ์และให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
พื้นผิวเคลือบสามารถวิเคราะห์ได้ง่ายซึ่งใช้กับผลิตภัณฑ์หลายชนิด
มันยังใช้ในอุปกรณ์วัดความเร็วและในขั้นตอนเตาเหนี่ยวนำ

ข้อเสียของ Eddy Current

เนื่องจากกระบวนการนี้จะมีการรั่วไหลของฟลักซ์แม่เหล็ก
การสูญเสียความร้อนอย่างกว้างขวางเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสวัฏจักรเนื่องจากแรงเสียดทานของวงจรแม่เหล็ก ด้วยพลังงานไฟฟ้านี้จะสูญเสียไปในรูปแบบของความร้อน