Hvirfilstraumsáhrif: orsakir, kostir, gallar og stjórn á hvirfilstraumsáhrifum

Orsakir hvirfilstrauma
Þegar segulflæðið í spóluhringrásinni breytist, myndast framkallaður rafkraftur í spólunni og framkallaður straumur (framkallaður rafkraftur sem myndast við breytingu á segulflæði sem fer í gegnum spóluna) myndast einnig í hringrásinni. Ef leiðari er settur í breytilegt segulsvið eða færður miðað við segulsviðið, vegna þess að innri hluti leiðarans getur myndað lokaða lykkju, og segulflæðið sem fer í gegnum lykkjuna breytist, mun framkallaður straumurinn einnig myndast í leiðara, og þessir straumar lokast sjálfkrafa í hringiðu í leiðaranum, svo það er kallað hvirfilstraumur, eða í stuttu máli hringstraumur.

Kostir og gallar Eddy Current Effect

Eins og sýnt er á mynd (a), vegna lágs viðnáms leiðarans eru hvirfilstraumar almennt miklir. Vegna varmaáhrifa straums geta hvirfilstraumar valdið því að leiðarar hitna og eyða orku, þannig að hvirfilstraumar eru stundum skaðlegir. Til dæmis, í gegnum riðstraumssegulsviðið í spennum, rafmótorum og rafala, er hægt að mynda hringstrauma í járnkjarnanum. Hvirfilstraumar mynda hita í járnkjarnanum, sem veldur tapi (almennt þekktur sem járntap) og mynda hita í búnaðinum. Hitastig hækkar og einangrunarefni eru viðkvæm fyrir öldrun, sem styttir endingartíma spennubreyta, rafmótora og rafala og veldur jafnvel skemmdum á þeim.
Hvirfilstraumur er skaðlegur í ýmsum mótorum og spennum en einnig er hægt að nota hann. Til dæmis notar hátíðni innleiðsluofninn sem almennt er notaður í verksmiðjum til að bræða málmblöndur hvirfilstrauma sem myndast í málmleiðarablokkum til að bræða málma.
Mælitæki rafvirkjans krefst þess að bendillsveiflan stöðvist fljótt svo hægt sé að lesa aflestrana hratt (svo sem Ammeter, Voltmeter o.s.frv.). Til að ná þessu markmiði ætti að vinda spólu ammetersins um álgrindina. Þegar mældur straumur fer í gegnum spóluna knýr spólan bendilinn og álgrindina til að snúast saman. Þegar álgrindin snýst í segulsviðinu myndast hvirfilstraumar. Kraftur segulsviðsins á hvirfilstrauminn hindrar sveiflu þeirra, þannig að bendillinn bendir á aflestrarstöðuna hratt og stöðugt, sem er beiting hringstraumsáhrifa - rafseguldeyfðaráhrifa. Rafmagnsdempun er einnig almennt notuð í rafsegulhemlum á rafeimreiðum.
 

Stjórn til að draga úr áhrifum hvirfilstraums

Eins og sýnt er á mynd (b) hér að ofan og hér, til að draga úr hringstraumstapi, í járnkjarnaefnum í búnaði eins og rafmótorum, rafala, spennum og straumseglum, eru heilir járnkjarnar ekki notaðir, heldur eru þeir lagskiptir. með kísilstálplötum húðaðar með einangrunarmálningu á yfirborði. Þetta er vegna þess að kísilstál inniheldur 2-5% sílikon, sem getur bætt rafviðnám járnkjarna. Auk þess takmarkar einangrunin á milli járnplötunna hvirfilstrauma við þröngar þunnar plötur. Hringrásarviðnám er hátt og hvirfilstraumar minnka verulega og þar með dregur verulega úr tilvist hvirfilstrauma.