1.3.6.Электромагнитная индукция. ЭДС самоиндукции. Самоиндукция, индуктивность и индуктивный элемент. Взаимная индукция и взаимная индуктивность. Вихревые токи

Вихревые токи

Вихревые токи
 
  В массивных частях электрических машин и аппаратов, находящихся в переменном магнитном поле, под действием индуцированных ЭДС возникают  вихревые токи  Iв (рис. 93, а).


Рис. 93

Удельная мощность потерь в листовой электрической стали при значениях индукции
Bm, Тл Марка стали, Вт/кг Bn, Тл Марка стали, Вт/кг
1511-0,35 1511-0,50 1511-0,35 1511-0,50
0,6 0,585 0,685 1,1 1,61 1,92
0,7 0,685 0,890 1,2 1,94 2,24
0,8 0,855 1,130 1,3 2,31 2,58
0,9 1,050 1,380 1,4 2,66 2,95
1,0 1,300 1,640 1,5 3,00 3,40
  Они вызывают дополнительные потери энергии и нагрев магнитопровода. Кроме того, вихревые токи оказывают размагничивающее действие в магнитопроводе. Поэтому прежние значения магнитного потока и индукции при учете вихревых токов получаются при большем намагничивающем токе и большей напряженности магнитного поля.
  Для уменьшения вихревых токов в магнитопроводах можно, во-первых, уменьшить площадь контуров, охватываемых вихревыми токами, во-вторых, увеличить удельное электрическое сопротивление самого материала.
  Для уменьшения площади контуров вихревых токов при частотах до 20 кГц магнитопроводы собирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных лаком (рис. 93, б). При промышленной частоте тока 50 Гц толщина листов равна 0,35 - 0,50 мм. При более высоких частотах толщина листов уменьшается до 0,02-0,05 мм.
  Для увеличения удельного электрического сопротивления материала магнитопровода в него добавляют 0,5-4,5 % кремния (Si). Такая присадка значительно увеличивает удельное электрическое сопротивление материала и мало влияет на его магнитные свойства.
  Однако вихревые токи находят и применение. Например, для плавки металлов. Тигель с металлом помещают в переменное магнитное поле, которое индуцирует в металле вихревые токи, расплавляющие его.
  Перемагничинание магнитопровода кроме потерь на вихревые токи сопровождается также потерей энергии на магнитный гистерезис, пропорциональной площади петли гистерезиса.
  При расчетах электротехнических устройств для определения мощности потерь в магнитопроводах, выполненных из электротехнической стали, применяются справочные таблицы, в которых дана зависимость удельной мощности суммарных потерь от амплитуды магнитной индукции Вт.
  Дополнительная информация