Què és un corrent de Foucault: teoria, usos i inconvenients

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Abans de conèixer un escenari clar sobre el corrent de Foucault, comencem a conèixer la seva història, com es va desenvolupar i quines són les seves millores. Així doncs, el primer científic que va examinar el concepte d’aquest corrent va ser Arago l’any 1786 - 1853. Mentre que entre el 1819 i el 1868, Foucault va obtenir crèdits en el descobriment del remolí. actual . I la primera utilització del corrent de Foucault té lloc per a una anàlisi no destructiva que va passar l'any 1879 quan Hughes va implementar els conceptes de realitzar experiments de categorització metal·lúrgica. Ara, l’article dóna una explicació clara del corrent de Foucault, el seu principi, les equacions matemàtiques, els usos, els inconvenients i les aplicacions.

Què és Eddy Current?

També s’anomenen corrents de Foucault on aquests flueixen al voltant dels conductors en forma de remolins giratoris en corrents. Aquests es simulen variant els camps magnètics i el moviment en anells tancats, que es troben en posició vertical respecte al pla del camp magnètic. Els corrents de Foucault es poden generar quan hi ha moviment del conductor a través del camp magnètic o quan hi ha variació del camp magnètic que tanca el fix conductor .




Això vol dir que tot el que es produeix al conductor s’enfronta a un canvi en la direcció o intensitat dels camps magnètics i això proporciona aquests corrents circulants. La mida d’aquest corrent té una proporció directa amb la mida del camp magnètic, l’àrea de la secció transversal del bucle i la quantitat de canvi del flux i té una velocitat proporcional inversa a la del conductor. resistivitat . Aquesta és la principal principi del corrent de Foucault .

Eddy Current Funciona

Eddy Current Funciona



Teoria

Aquesta secció explica el teoria del corrent de Foucault i com es pot entendre.

Mitjançant la llei de Lenz, aquest corrent produeix un camp magnètic que contradiu la variació del camp magnètic, que va ser creat per ell, de manera que els corrents de Foucault responen de nou al camp magnètic. Com a exemple, una vora conductora adjacent imposarà una pressió d’arrossegament sobre un imant mòbil que difereix amb el seu moviment, perquè aquests corrents s’estimulen a la superfície d’un camp magnètic que és mòbil.

Aquest fenomen és aplicable als frens de corrent de Foucault que s’utilitzen per resistir ràpidament els equips de potència giratòria quan estan apagats. El flux de corrent a través de la resistència del conductor fins i tot dispersa l’energia com a calor. Per tant, aquest corrent és el motiu crucial de la pèrdua d’energia en els dispositius alimentats per CA que són generadors, inductors , i altres. Per minimitzar-ho, cal que hi hagi una construcció específica, com ara nuclis de ferrita o blindats nuclis magnètics això s’ha de fer.


Quan una bobina de coure o en general conductors elèctrics es localitzen en un circuit on hi ha el pas del corrent de corrent altern, el camp magnètic es genera a través de la bobina i això depèn de la autoinductància teoria. I la regla del polze de la dreta defineix el recorregut del camp magnètic. La intensitat del camp magnètic resultant es basa en el corrent d’excitació de la bobina i el nivell de freqüència de corrent altern. Quan la bobina es troba a les rodalies de la superfície metàl·lica, hi haurà la inducció de la substància.

Quan la bobina es troba a la ubicació de la mostra amb una deficiència, es produeix una interrupció del flux de corrent de Foucault que resulta en variacions de la densitat i direccions. Una variació corresponent en la força del camp magnètic secundari provoca canvis en l’equilibri del sistema que s’anota com a impedància de la bobina. Els canvis contemporanis en la tecnologia del corrent de Foucault consisteixen en corrent pulsat, matriu de corrent de Foucault i pocs més.

Pèrdua de corrent de Foucault

Aquest és un tema més crucial a tractar.

Els corrents de Foucault es generen quan un conductor experimenta diversos camps magnètics. Com que aquests corrents de Foucault són ideals i no són funcionals, imposen una pèrdua de la substància magnètica i es coneixen com a Pèrdues de Corrent de Foucaix. De la mateixa manera que les pèrdues per histèresi, les pèrdues de corrent de Foucault també augmenten la substància magnètica temperatura . Aquestes pèrdues es denominen col·lectivament com a pèrdues magnètiques / de nucli / ferro.

Pèrdua de corrent de Foucault

Pèrdua de corrent de Foucault

Considerem la pèrdua de corrent de Foucault en un transformador.

El flux magnètic a la secció interna del nucli del transformador estimula l’emf al nucli basant-se en les lleis de Lenz i Faraday que permeten el flux de corrent al nucli. El fórmula de pèrdua de corrent de Foucault ve donat per

Pèrdua de corrent de Foucault = aésf2Bm2τ2

A l’anterior expressió matemàtica de pèrdua de corrent de Foucault ,

'aés’Representa un valor constant que es basa en la mida i té una relació inversa amb la resistivitat del material.

'F' representa l'interval de freqüència del material d'excitació

'Bm’Correspon al valor màxim del camp magnètic i

τ representa el gruix del material

Per tal de minimitzar aquestes pèrdues de corrent, la secció del nucli del transformador es desenvolupa mitjançant el muntatge de làmines primes anomenades laminacions recollides i que cada placa individual es protegeix o es poleix. Amb aquest envernissat, el moviment de corrent de Foucault es limita a un nivell molt mínim de la secció transversal de cada placa individual i protegit de les altres plaques. Per això, la direcció del flux del corrent arriba a un valor petit.

Per minimitzar l’impacte de les pèrdues de corrent de Foucault, hi ha principalment dos enfocaments.

Minimitzar els nivells de magnitud del corrent: es pot minimitzar el nivell de magnitud del corrent de Foucault dividint el nucli sòlid en làmines primes anomenades laminacions, en direcció paral·lela al camp magnètic.

Totes les laminacions individuals es cobreixen des de l'altre extrem mitjançant una superfície delgada de qualsevol pel·lícula d'òxid o mitjançant envernissat. Mitjançant la laminació del nucli, les àrees de secció transversal es minimitzen i, per tant, la força electromotriu estimulada també es minimitza. Com que l’àrea de la secció transversal és mínima allà on hi ha el flux de corrent, els nivells de resistivitat augmenten.

La pèrdua d’aquest corrent també es pot minimitzar mitjançant la implementació d’una substància magnètica que tingui un valor de resistivitat millorat com l’acer de silici.

Sistema de frenada

Sistema de frenada de corrent de Foucault també s’anomena frenada elèctrica / d’inducció. Es tracta d’un instrument que s’utilitza per aturar o alentir la substància en moviment dispersant l’energia cinètica en forma de calor. En contrast amb els sistemes generals de frens de fricció, la pressió d’arrossegament del fre actual és una EMF entre l’imant i l’adjacent que es troba en moviment relatiu a causa de la simulació del conductor en el corrent de Foucault mitjançant CEM .

Avantatges dels desavantatges

Ara, tingueu en compte els avantatges i els inconvenients d’aquest concepte.

Avantatges del corrent de Foucault

  • Aquest enfocament és aplicable principalment al procediment d’anàlisi
  • Aquest és el procediment d’anàlisi sense contacte que no mostra cap impacte en el treball
  • L'anàlisi és completament accelerada i proporciona resultats precisos
  • S’analitza fàcilment la superfície del recobriment que s’utilitza en múltiples productes
  • Fins i tot s’utilitza en un dispositiu de velocímetre i també en el procediment del forn d’inducció.

Inconvenients del corrent de Foucault

  • A causa d’aquest procés, hi haurà fuites de flux magnètic
  • Les pèrdues de calor es produeixen a causa dels corrents cíclics a causa de la fricció del circuit magnètic. Amb aquesta energia elèctrica es malgasta com una forma de calor

Aplicacions del corrent de Foucault

  • Implementats en trens, tenen frens de corrent de Foucault
  • S'utilitza per oferir un parell d'amortiment en dispositius PMMC
  • S’utilitza en dispositius elèctrics com ara comptadors d’energia tipus inducció
  • S’utilitzen per conèixer danys a les seccions metàl·liques.

Tot això és el concepte detallat. Aquest article ha proporcionat