Вихревые токи

Вихревые токи возникают в сердечниках якорей и роторов электромашин под воздействием магнитного поля, их применение мы рассмотрим

В электрических машинах и аппаратах вращающиеся металлические части пересекают магнитное поле, или неподвижные  детали аппаратов находятся в переменном магнитном потоке. В этих случаях в них наводится так называемая ЭДС самоиндукции.

Именно эта ЭДС стимулирует протекание в толще металла токов Фуко или же, как их еще называют, вихревых токов. Порожденные вихревыми токами свои собственные магнитные поля препятствуют магнитному полю катушки (по правилу Ленца), ослабляя его величину. В процессе своего протекания они еще и выделяют тепло, бесполезно тратя энергию на разогрев сердечника.

Впервые явление вихревых токов было обнаружено французским ученым Араго еще в XIX веке, но более подробно изучено спустя некоторое время физиком Фуко, в честь которого токи и продолжают так называть. Сам же физик предпочитал их называть вихревыми.

Следует сказать, что вихревые токи, появляющиеся в электроприборах, и нагревающие их сердечники, приводят к снижению КПД.

Для того чтобы снизить их вредное воздействие инженеры решили увеличить сопротивление самого магнитопровода. Для этого сердечники стали изготавливать сборными из множества тонких пластин, изолированных между собой слоем лака или же окалины.

Кроме того, в металл, из которого изготавливаются пластины, добавляют специальные примеси, которые повышают его сопротивление.

Некоторые катушки имеют сердечники, собранные из пластов отожженной металлической проволоки. Металлические пластины располагают так, чтобы они были параллельны направлению распространения магнитного потока. Сами же вихревые потоки, которые образуются в пластинах, лежащих перпендикулярно магнитному потоку, снижаются специальными изолирующими прокладками.

Для катушек, работающих на высокой частоте, применяют магнитопроводы, собранные из магнитодиэлектриков.

А для того, чтобы уменьшить вредное влияние токов в проводниках, их изготавливают из набора изолированных между собой жил, собранных в жгут. Такая система переплетения между собой медных изолированных проводов для передачи высокочастотных токов называется лицендрат.

Однако стоит сказать, что ученые нашли достойное применение, казалось бы, полностью вредным токам Фуко. Например, способность вихревых токов тормозить вращение металлического диска, применяется в электрических бытовых счетчиках.

Кроме того вихревые токи используются при высокочастотной закалке металла, а также его индукционной плавке.

Оставить комментарий