什么是涡流损耗

涡流损耗涡流(eddy current)的产生简单的说,即为电磁感应作用在导体内部感生的电流,又称为傅科电流.导体在磁场中运动,或者导体静止但有着随时间变化的磁场,或者两种情况同时出现,都可以造成磁力线与导体的相对切割.按照电磁感应定律,在导体中就产生感应电动势.因磁心材料的电阻率不是无穷大,绕着磁心周边有一定的

涡流损耗与磁心磁通变化率成正比,频率提高是通过磁通变化率提高而影响涡流损耗的.例如一个变压器初级工作在电压50V,脉宽10μ S,和100V,5μ S,尽管两者伏秒一样,但后者每匝伏特比前者大一倍,涡流大一倍,则峰值损耗大4倍,因后者脉宽小一倍,所以平均损耗后者比前者大一倍.因此正确的如上图所示,无损检测资源网在一根导体外面绕上线圈,并把线圈通交流电,那么线圈就产生交变磁场.由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合回路,所以在导体的圆周方向会产生感生电流,电流的方向沿导体的圆周方向转圈,就象一圈圈的漩涡,所以这种情况下产生的感生电流被称为涡流.

说,涡流与每匝伏特和占空比有关,与频率无关.如果说与频率有关,是因为频率提

2涡流与集肤的效应

涡流一方面产生磁心损耗,另一方面产生的涡流所建立的磁通阻止磁心中主磁通变化,使得磁通趋向磁心的表面,导致磁心有效截面积减少,这种现象称之为集肤效应.通常定义电流密度减少到导体截面表层电流密度的1/e处的深度叫做集肤深度Δ.一般选择磁心厚度小于穿透深度,这样就可以不考虑涡流引起的集肤的

效应。

减小涡流效应的措施仔细观察发电机、电动机和变压器会发现,它们的铁心都不是整块金属,而是用许多薄的硅钢片叠合而成.原来,把块状金属置于随时间变化的磁场中或者让它在磁场中运动,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,因整块金属的电阻很小,所以涡流很大,损耗很大,发热严重.如变压器的铁心,当交变电流穿过导线时,穿过铁心的磁通量不断随时间变化,它在副边产生感应电动势，同时也在铁心中产生感应电动势，从而产生涡流。涡流使贴心大量发热，浪费了大量的电能，效率很低。

如前所述,涡流相当于1匝的磁心线圈.涡流电阻取决于材料的截面尺寸和电阻率.为了减小涡流效应,将低电阻率的磁合金材料碾轧成薄带,将整块磁心用相互绝缘的n片薄带叠成相同截面积磁心替代.如果通过与整块磁心相同磁通时,每片仅通过总磁通的1/n.而对于每片的涡流电阻( R = ρ l /A, ρ-材料电阻率; A -整块磁芯截面积; l -整块磁芯涡流路径长度),薄带的截面积是整块截面的 A/n ;如果是正方形截面积,涡流路径最多比整块磁芯减少 1/2 ,每片包围的磁通为总磁通的 1/n .如果粗略估计,折算到激励线圈的涡流电阻比整块磁芯增加了 n 2 /2倍.因此,用于交流的合金磁心总是用其相互绝缘的薄带料叠成的.