ما هو تيار إيدي: النظرية والاستخدامات والعيوب

جرب أداة القضاء على المشاكل





قبل معرفة سيناريو واضح عن التيار الدوامة ، دعونا نبدأ في معرفة تاريخه ، وكيف تم تطويره ، وما هو تحسينه. لذلك ، كان أراجو أول عالم نظر في مفهوم هذا التيار في عام 1786 - 1853. بينما في الفترة ما بين 1819 - 1868 ، حصل فوكو على ائتمانات في اكتشاف إيدي. تيار . وحدث أول استخدام للتيار الدوامة للتحليل غير المدمر الذي حدث في عام 1879 عندما نفذ هيوز مفاهيم إجراء تجارب التصنيف المعدني. الآن ، تقدم المقالة شرحًا واضحًا لـ Eddy Current ومبدأها والمعادلات الرياضية والاستخدامات والعيوب والتطبيقات.

ما هو تيار إيدي؟

وتسمى هذه أيضًا تيارات فوكو حيث تتدفق هذه حول الموصلات في شكل دوامات دوارة في مجاري. تتم محاكاتها عن طريق تغيير المجالات المغناطيسية والحركة في الحلقات المغلقة ، والتي تكون في وضع عمودي على مستوى المجال المغناطيسي. يمكن إنشاء تيارات إيدي عندما يكون هناك حركة موصل عبر المجال المغناطيسي أو عندما يكون هناك اختلاف في المجال المغناطيسي الذي يحيط الثابت سائق .




هذا يعني أن أي شيء ينتج في الموصل يواجه تغيرًا إما في اتجاه الحقول المغناطيسية أو شدتها وهذا يوفر هذه التيارات المتداولة. حجم هذا التيار له نسبة مباشرة إلى حجم المجال المغناطيسي ، ومنطقة المقطع العرضي للحلقة ، ومقدار التغيير في التدفق وله معدل تناسبي عكسي مع الموصل المقاومة النوعية . هذا هو الرئيسي مبدأ التيار الدوامة .

إيدي العمل الحالي

إيدي العمل الحالي



نظرية

يشرح هذا القسم ملف نظرية التيار الدوامة وكيف يمكن فهمها.

من خلال قانون لينز ، ينتج هذا التيار مجالًا مغناطيسيًا يتعارض مع الاختلاف في المجال المغناطيسي ، والذي تم إنشاؤه بواسطته ، وبالتالي تستجيب التيارات الدوامة مرة أخرى على سبب المجال المغناطيسي. على سبيل المثال ، ستفرض الحافة الموصلة المجاورة ضغط سحب على مغناطيس متحرك يختلف مع حركته ، لأن هذه التيارات يتم تحفيزها في سطح مجال مغناطيسي متحرك.

هذه الظاهرة قابلة للتطبيق في مكابح التيار الدوامي التي تستخدم لمقاومة معدات الطاقة الدوارة بطريقة سريعة عندما تكون في وضع إيقاف التشغيل. يعمل تدفق التيار عبر مقاومة الموصل على تشتيت الطاقة على شكل حرارة. لذلك ، هذا التيار هو السبب الرئيسي لفقدان الطاقة في الأجهزة التي تعمل بطاقة التيار المتردد وهي المولدات ، المحاثات ، و اخرين. لتقليل هذا الأمر ، يجب أن يكون هناك بنية محددة مثل النوى الفريتية أو المحمية النوى المغناطيسية يجب القيام به.


عندما يوجد ملف نحاسي أو موصلات كهربائية عامة في دائرة يوجد بها مرور تيار متناوب ، يتم إنشاء المجال المغناطيسي عبر الملف وهذا يعتمد على شعور مميز نظرية. وتحدد قاعدة الإبهام اليمنى مسار المجال المغناطيسي. تعتمد شدة المجال المغناطيسي الناتجة على تيار الإثارة للملف ومستوى تردد التيار المتردد. عندما يقع الملف بالقرب من السطح المعدني ، سيكون هناك تحريض للمادة.

عندما يكمن الملف في الموقع على العينة التي بها نقص ، يحدث انقطاع في تدفق تيار الدوامة مما يؤدي إلى تباين في الكثافة والاتجاهات. يؤدي الاختلاف المقابل في قوة المجال المغناطيسي الثانوي إلى حدوث تغييرات في توازن النظام والتي يتم تدوينها على أنها مقاومة للملف. تتكون التغييرات المعاصرة في تقنية التيار الدوامة من التيار النبضي ، ومجموعة التيار الدوامة ، وعدد قليل من الآخرين.

إيدي الخسارة الحالية

هذا موضوع أكثر أهمية يجب مناقشته.

تتولد تيارات إيدي عندما يخضع موصل لحقول مغناطيسية متغيرة. نظرًا لأن هذه التيارات الدوامة مثالية وليست وظيفية ، فإنها تفرض خسارة في المادة المغناطيسية وتُعرف باسم خسائر إيدي الحالية. كما هو الحال مع خسائر التخلفية ، فإن خسائر التيار الدوامة تعزز المادة المغناطيسية أيضًا درجة الحرارة . تسمى هذه الخسائر مجتمعة باسم خسائر مغناطيسية / أساسية / حديدية.

إيدي الخسارة الحالية

إيدي الخسارة الحالية

دعونا نفكر في خسارة التيار الدوامة في المحولات.

يحفز التدفق المغناطيسي في القسم الداخلي من قلب المحول emf في اللب استنادًا إلى قوانين Lenz و Faraday التي تسمح بتدفق التيار إلى القلب. ال صيغة الخسارة الحالية إيدي اعطي من قبل

الخسارة الحالية إيدي = إلىيكونFاثنينبماثنينτاثنين

في ما سبق تعبير رياضي عن خسارة التيار الدوامة و

'إلىيكونيمثل 'قيمة ثابتة تستند إلى الحجم ولها علاقة عكسية بمقاومة المادة.

يمثل 'f' نطاق التردد لمواد الإثارة

ميتوافق مع القيمة القصوى للمجال المغناطيسي و

τ يمثل سمك المادة

لتقليل هذه الخسائر الحالية ، يتم تطوير القسم الأساسي في المحول من خلال تجميع صفائح رقيقة تسمى صفائح مجمعة ويتم حماية أو تلميع كل لوحة فردية. مع هذا التلميع ، تقتصر حركة التيار الدوامة على الحد الأدنى جدًا من مساحة المقطع العرضي لكل لوحة فردية وتكون محمية من اللوحات الأخرى. وبسبب هذا ، يصل اتجاه تدفق التيار إلى قيمة صغيرة.

من أجل تقليل تأثير خسائر التيار الدوامة ، هناك طريقتان رئيسيتان.

تقليل مستويات شدة التيار - يمكن تقليل مستوى شدة تيار الدوامة عن طريق تقسيم اللب الصلب إلى صفائح رفيعة تسمى التصفيح ، حيث تكون في اتجاه موازٍ للحقل المغناطيسي.

يتم تغطية كل تصفيح فردي من الطرف الآخر باستخدام سطح رفيع من فيلم أكسيد أو بالورنيش. من خلال التصفيح الأساسي ، يتم تقليل مناطق المقطع العرضي إلى الحد الأدنى وبالتالي يتم تقليل القوة الدافعة الكهربائية المحفزة أيضًا. نظرًا لأن مساحة المقطع العرضي ضئيلة حيث يوجد التدفق الحالي ، يتم تحسين مستويات المقاومة.

يمكن أيضًا التقليل من الخسارة التي حدثت بواسطة هذا التيار من خلال استخدام مادة مغناطيسية لها قيمة مقاومة معززة مثل فولاذ السيليكون.

نظام الكبح

نظام الكبح الحالي إيدي يُطلق عليه أيضًا الكبح الكهربائي / التعريفي. تستخدم هذه الأداة إما لإيقاف أو إبطاء المادة المتحركة عن طريق تشتيت الطاقة الحركية على شكل حرارة. على عكس أنظمة فرامل الاحتكاك العامة ، فإن ضغط السحب في الفرامل الحالية هو EMF بين المغناطيس والشيء المجاور الذي يكون في حركة نسبية بسبب المحاكاة في محاكاة الموصل في تيار الدوامة عبر EMF .

مزايا المساوئ

الآن ، فكر في الفوائد والعيوب وراء هذا المفهوم.

مزايا إيدي الحالية

  • هذا النهج ينطبق بشكل رئيسي على إجراء التحليل
  • هذا هو إجراء التحليل اللاتلامسي الذي لا يظهر أي تأثير على العمل
  • يتم إجراء التحليل بسرعة كبيرة ويعطي نتائج دقيقة
  • يتم تحليل سطح الطلاء بسهولة بحيث يتم استخدامه على منتجات متعددة
  • يتم استخدامه حتى في جهاز عداد السرعة وأيضًا في إجراء فرن الحث.

عيوب تيار إيدي

  • بسبب هذه العملية ، سيكون هناك تسرب في التدفق المغناطيسي
  • يحدث فقد كبير للحرارة بسبب التيارات الدورية بسبب احتكاك الدائرة المغناطيسية. مع هذه الطاقة الكهربائية يضيع كشكل من أشكال الحرارة

تطبيقات إيدي الحالية

  • نفذت في القطارات التي لديها فرامل التيار الدوامة
  • تستخدم لتقديم عزم التخميد في أجهزة PMMC
  • تستخدم في الأجهزة الكهربائية مثل عدادات الطاقة من نوع الحث
  • تستخدم هذه لمعرفة الأضرار في الأقسام المعدنية.

هذا هو كل مفهوم مفصل. قدمت هذه المقالة