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什么是涡电流?在生产中有何利弊?
交变磁场中的导体内部(包括铁磁物质),将在垂直于磁力线方向的截面上感应出闭合的环行电流,称为涡流。
1)利:利用涡流原理可制成感应炉来治炼金属;利用涡流可制成磁电式、感应式电工仪表;电度表中的阻尼器也是利用涡流原理制成的。
2)弊:在电机、变压器等设备中,由于涡流存在将产生附加损耗,同时磁场减弱造成电气设备效率降低,使设备的容量不能充分利用。
从前面我们所学的课程可以得知,通过线圈回路的磁通量发生变化,线圈中就会产生感应电动势,回路中也就产生感应电流(穿过线圈的磁通发生变化而产生的感应电动势)。
如果把一块导体放在变化着的磁场中或相对于磁场运动时,由于导体内部都可构成闭合回路,穿过回路的磁通发生变化,因此在导体中也会产生感应电流,这些电流在导体内自行闭合成旋涡状,故称涡电流,简称涡流。
涡流效应的利弊
如右图(a)所示,由于导体电阻很小,因此涡流一般都很大。由于电流的热效应,涡流会使导体发热,消耗能量,所以涡流有时是有害的。例如通过变压器、电动机和发电机中的交变电流磁场,会使铁心产生涡流,涡流是铁芯发热,这样就造成损耗(俗称铁损)并使设备产生热量,温度升高,绝缘材料容易老化,缩短变压器、电动机和发电机的使用寿命,甚至使他们损坏。
涡流在各种电机、变压器中是有害的,但也有可用之处,例如工厂冶炼合金时常常用的高频感应炉就是利用金属导体块中产生的涡流来熔化金属。
电工测量仪表要求指针的摆动很快停下来,以便迅速读出读数(如电流表、电压表等)。为达到此目的,电流表的线圈要绕在铝框上,当被测电流通过线圈时,线圈带动指针和铝框一起转动,铝框在磁场中转动时产生涡流,磁场对这个涡流的作用力阻碍她们的摆动,于是指针很快地稳定指到读书位置上,这便是涡流效应的应用——电磁阻尼作用。电气阻尼作用还常用于电气机车的电磁制动器中。
控制减小涡流效应
如上文右图(b)以及此处右图所示,为了减少涡流损耗,在电动机、发电机、变压器、交流电磁铁等设备的铁芯材料中,都不使用整块的铁芯,而是采用表面涂有绝缘漆的一片片硅钢片叠压而成。这是因为硅钢中含有2~5%的硅,可提高铁芯的电阻率,此外铁片与铁片之间相互绝缘,使涡流被限制在狭小的薄片之间,回路的电阻很大,涡流便大为减小,从而使涡流存世大大降低。
涡电流分选机又称涡电流有色金属分选机,主要应用于垃圾尾料中将铜、铝、锌、锡、金、银等有色金属集中收集的一种分选装备。
涡电流分选机(Eddy-Current Separation,ECS)是利用物质导电性不同的一种分选技术,其分选原理是利用永久磁石组成的磁石转子,转子在高速旋转中会产生一个具有交替变化的磁场。当具有电导性能的金属经过磁场时,会在金属内感应出涡电流。此涡电流本身会产生交替变换的磁场并与磁石转子转动所产生的磁场相反,有色金属(铜、铝、锌、锡)则会因相斥作用而沿其输送方向跳出来;实现与玻璃、塑料等非金属物质分离,达到分选目的。
应用范围:
1、废钢破碎厂—从废钢破碎尾料中分选有色金属。
2、汽车拆解破碎厂—从破碎物料中分选有色金属。
3、电子线路板回收处理厂—从废旧电子线路板碎片中回收有色金属。
4、玻璃再整行业—从破碎玻璃物料中去除铝瓶盖及铝或铜合金件。
5、生活垃圾预分选处理—从生活垃圾中分选铝罐、瓶盖及铜、铝合金件。
6、生活垃圾焚渣资源化处理—从生活垃圾焚渣中分选有色金属颗粒。
7、废纸再生行业—从造纸残渣中分选有色金属。
8、其他—其它有色金属碎片与非金属物质分离场合。
技术特点:
1、采用偏心磁极技术,磁场变化集中在物料集中受力区域,分选效果至佳。
2、偏心磁极可调,可根据物料的不同特性来调节物料集中受力区域位置,达到至佳分选效果。
3、偏心磁极技术因其磁场位置集中在固定区域,可有效防止磁性物质随滚筒转动造成对皮带的划伤,最终划破筒皮,导致设备无法使用。
4、采用智能控制系统,用户可根据需求调整手动和自动两种模式。
5、自动模式为一键式启动,上手快、操作简单。
6、可根据用户需求预留集中控制接口,实现远程操作。
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