涡流效应产生的原因、利弊与控制分析

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电气设备中涡流产生的原因及预防措施

电气设备中涡流产生的原因及预防措施

672013.11/12 电力系统装备Ⅰ □ 阳光电源股份有限公司 罗宣国 魏世民 时晓蕾电气设备中涡流产生的原因及预防措施本文针对电子电气设备中大电流铜排穿板引起涡流从而导致柜体产生温升的原因、危害及预防措施进行了分析,并结合工程中的实例探讨了此类问题的解决办法,为结构设计中避免涡流现象的产生提供了参考。

1 涡流产生的原因及危害1.1 涡流产生的原因a. 电磁感应现象。

穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,回路中就有电流产生,这种现象称为电磁感应现象,这种电流称为感应电流,感应电流产生的磁场阻碍原磁通量发生变化。

产生感应电流的条件:导体构成回路,穿过回路所包围面积的磁通量发生变化。

b. 电磁感应定律。

当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,回路中会产生感应电动势,且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。

穿过回路所包围面积的磁通量发生变化有两种方式:稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积变化、取向变化等,这种方式会产生动生电动势;导体不动,磁场变化,这种方式会产生感生电动势。

由以上两种方式导致回路磁通量变化的直接结果是产生了电动势,这种电动势称为感应电动势。

如果没有构成回路,则没有感应电流,但有感应电动势存在。

磁通量变化是电磁感应的根本原因,产生感应电动势是电磁感应现象的本质。

c. 麦克斯韦电磁场理论。

麦克斯韦电磁场理论引入了场的概念,其核心思想有两点:第一,变化的磁场产生电场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;第二,变化的电场产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。

由上述理论可总结出电和磁的相互关系,即电能生磁,磁也能生电,如图1所示。

由电磁感应定律可知,当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,回路中会产生感应电动势,进而会产生感应电流。

事实上,当大块导体或块状金属放在变化着的磁场中或相对于磁场运动时,在大块导体或块状金属中也会出现感应电流,这是由于大块导体或块状金属导体内部处处可以构成回路。

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施
科技论坛 『l浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施
崔 雪松
( 延寿县工程建设监理有限公司, 黑龙江 延寿 100) 5 70
摘 要: 于电涡流的产生原理进行 了分析, 对 并提 出应尽量平衡三相负荷等手段与防范措施 , 防止电气工程 中电涡流的发生与危 害。 关键 词 : 流 ; 害 : 电涡 危 防范措 施 根据 电磁感应定律 , 所谓穿过某个面的磁场 生电涡流。当 , 然 三相完全平衡是不容易做到的, 拉第发现闭合的导体在磁场做切割运动会产生电 的变化 , 就是穿过这个面的磁通量的变化 。 只要穿 轻微的失衡产生的电涡流不至于造成危害。 流, 发明电磁感应定律, 并提出了场的概念。因为 过回路的磁通量发生变化 ,电路中将产生感应电 配至三相电动机的无中性线的三相电缆可以 三相 电机配的三相电缆 ,在正常工作时三相是平 动势。 感应电动势的大小 , 跟穿过这一电路的磁通 穿于钢导管内,因为三相电动机在正常工作时三 衡的, 产生的磁场的矢量和为零, 所以也不产生电 量变化成正 比。 导体回路中感应电动势的大小 , 与 相是平衡的, 产生的磁场的矢量和为零 , 所以不会 涡流 。 三相电缆在各相负荷不均衡 , 或某相 穿过 回 路的磁通量的变化率成正比。磁场在怎样 产生电涡流。 在实际工程 中,由于考虑大直径的三相电缆 的条件下才能产生感生电流呢?利用磁通量的概 线路存在问题时 , 都会造成电流矢量和不为零, 所 不好穿线 ,有时设计往往采用单芯的两根相同直 念, 我们就可以说 , 只要穿过闭合电路的磁通量发 产生的磁场矢量和不为零, 也会产生磁场 , 也就相 径的电缆并联连接, 规范也是允许的, 切忌并联的 应产生电涡流。在实际工程中, 由于相不平衡 ,× 电缆要求同直径 ,不同直径并联电缆会造成大直 4 生变化, 闭合电路中就有感生电流产生。 麦克斯韦电磁理论告诉我们 , 任何变化的电 30 0 单芯电缆,其中一根电缆与其他电缆相差电 径的电缆电流没达到负荷 , 小直径的电缆超负荷 场都要在周围空间产生磁场 ,振荡电场在周围空 流 10 , 成镀锌钢制 电缆桥架温度达 6 ℃, 运行。某工程设计从配电房至旧办公楼之间铺设 0A 造 0 间产生同样频率的振荡磁场 ;任何变化 的磁场都 1k 0 V以下交联电缆极限工作温度为 9℃。 O 监理与 电缆 , 由于旧办楼预 留的套管弯度太小, 大直径的 要 在周 围空 间产 生 电场 ,振 荡 磁场 在周 围空 间产 设计单位和电缆厂家共同商讨后 ,认为温度仍是 电缆穿不进去 ,设计采用 8 30 m2 根 0 r 单芯电缆 , a 生同样频率的振荡电场。 电缆的正常工作范围。 但对电缆的相进行调整, 保 室外埋地钢管铺设 ,设计 4 D 5 根 N10镀锌钢管 , l电涡流的造成利弊分析 持相的平衡, 电缆桥架就不再发热 。 但也说明三相 监理工程师咨询设计方 ,设计方答复是每两根电 理论上 , 三相交流电在每相平衡时 , 其总电 交流电三相完全的平衡是不可能的,只要相不平 缆穿一根钢管。设计的答复是不合适。 龟筑 电气 《 流矢量和为零 , 所产生的磁场的矢量和为零。 三相 衡 , 就会在金属套管和桥架中产生电涡流。当然 , 工程施工质量验收规范》第 l. 1 5 .条只规定 了三 1 电缆穿钢管敷设通过三相平衡交流电时 ,不会在 三相完全的平衡是不容易做到的,在轻微的失衡 相或单相的交流单芯电缆, 不得单独穿于钢管。 对 钢导管产生变化的磁场, 不会产生电涡流。 三相或 情况下电涡流不至于产生危害。 三相的其中两相单根电缆是否可以一 同穿于钢导 单相的单芯 电缆会在电缆周围产生交变的磁场, 3避免电涡流产生的手段 管中呢? 三相中的两相的两根电缆, 电流的矢量和 变化 的磁场作用于外护钢管上 ( 钢管是一个闭合 在实际工程中 ,考虑大直径的三相电缆不好 不为零 , 会产生交变磁场。 就会在钢导管内产生电 的导体 )产生的感应电流 , , 称为电涡流。 电涡流会 穿线,有时设计往往采用单芯的两根相 同直径的 涡流。 监理工程师向设计方建议修改设计 , 将设计 造成大量的电能损耗 , 还会造成钢管发热, 严重时 电缆并联连接,规范也是允许的,切记并联 的电 修改为电缆沟铺设电缆, 便于施工, 防止电涡流产 甚至烧坏电缆。 也会造成 电能的大量损耗。 变压器 缆要求同截面、 同长度。 某工程设计从配电房至旧 生, 将来增加电缆时 , 铺设不用再破砼地面, 节省 和电机采用叠合的钢片制造,就是防止产生电涡 办公楼之问敷设电缆 ,由于旧办公楼预 留的套管 综合费用。 流。 有时电涡流也会产生益处 , 某些钢厂用的 熔炉 弯曲半径太小, 大直径的电缆穿不进去 , 设计采用 参考 文献 就是利用电涡流的原理熔化铁矿。电磁炉也是利 8根 30 m 单芯电缆 , 4根 D 10镀锌钢管 【]刘兵. 0m 2 穿 N5 1 如何在 电气工程中防止电涡流的危害『. J 1 用电磁在金属锅内产生电涡流发热用来炒菜做 ( 即每两相两根电缆穿一根钢管 )室外埋地敷设, 建筑电气。0 8 ) 2 0( . 6 饭。 变压器和电机采用叠合的硅钢片制造, 就是防 《 建筑 电气工程施工质量验收规 范》第 1. 1里 『 51 . 2 ]张东风 , 李宏毅. 电涡流传感器在发 电厂 中的 止产生电涡流。有些电流计也是利用电涡流的感 只规定了三相或单相的交流单芯电缆 ,不得单独 应 用f]计 量与 测试 技 术 ,OO2. J. 2L() 应原理来工作 。 穿于钢导管内。 但三相 中的两相的两根电缆, 电流 f 刘兵. 建筑电气工程施工质量验收规 范》 3 ] 对《 中 《 筑 电 气 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 》 的矢量和不为零, 建 会产生交变磁场, 也会 在钢导管 防止电涡流危害条文的解读『. J工程质量,08 ) 1 20 ( . 7 ( B 0 0 —0 2 第 l..条 规 定 :“ G 53 3 20 ) 511 三相 或 单相 内产生电涡流。 经监理方建议 , 设计修改为电缆沟 『1钟 晓峰 . 防 止 电气 工程 中电 涡流 引起 的 危 4 如何 的交流单芯电缆 , 不得单独穿于钢导管 内”就是 敷设电缆 , , 既便于施工 , 又防止 了电涡流产生 , 将 害『. J 科技 资讯 ,0o1) 】 2 1(5 . 防止电涡流的危害。第 l.-条规定: 51 2 “同一交流 来增加电缆时 , 敷设也不用破混凝土地面, 节省了 回路的电线应穿于同一金属导管 内”其 目的也是 综合费用。 , 为了防止涡流效应 。同一 回路是指同一个控制开 三相或单相的交流单芯电缆不仅不可以单独 关 及保 护 装置 引 出的 线路 , 括 相线 和 中性线 。 包 如 穿 于一 根钢 导 管 内 ,而 且不 能用 金 属铠 装 的单 芯 在某工程中,交流单芯 电缆单 根穿 于钢导管内, 电缆,也不可以单独敷设于一个带盖板的封闭式 由于闭合磁路感应涡流使钢管发热,以致有数十 金属桥架内, 或紧贴大的金属体敷设( 如交流单芯 根电缆 因此烧 毁 。 电缆盘放在某船金属甲板上 , 上盖木板 , 由于电缆 2 电涡 流 的产 生条 件 在 金属 甲板 上产 生 电涡 流造 成发 热 ,点 燃 了木 板 三相 电缆在各相负荷不均衡 , 或某相线路存 造成火灾。) 都是为了防止电涡流的产生。 在问题时, 都会造成电流矢量和不为零 , 所产生的 直流的单芯电缆单独穿于一根钢导管内,直 磁 场矢 量 和不 为零 , 也会产 生 磁 场 , 就相 应产 生 流电也会在电缆周围产生磁场 。但直流电产生磁 也 电涡流。如在某工程 中,由于三相不平衡 , 4根 场是 不 会发 生变 化 的 , 以不会 产生 电 涡流 。 流 所 交 30 2 0mm 单芯电缆 , 中一根电缆与其它电缆电流 单芯电缆在封闭式电缆金属桥架内敷设时宜采用 其 相差 10 0 A,造成镀锌钢制电缆桥架温度达 6℃, 品字形方式 ,所用电缆夹具宜采用铝合金等不构 0 1k 以 下交 联 电 缆 极限 工 作温 度 为 9 ℃。经 监 成磁 性 闭合 回路 的夹 具 。也是 为 了防 止 在封 闭式 0V O 理、 设计和电缆厂家共同商讨后, 认为温度仍是电 电缆金属桥架内产生电涡流。 在电气工程施工 中, 缆的正常工作范围。 但对电缆的三相进行了调整 , 为了防止电涡流的产生,交流单芯电缆在穿管时 保持 了三相的平衡, 电缆桥架不再发热。 i相交流 应采 用 塑料管 等

浅谈涡流在开关柜中的影响及改善措施

浅谈涡流在开关柜中的影响及改善措施

浅谈涡流在开关柜中的影响及改善措施摘要:本文简介了涡流产生的原理,重点阐述了涡流在开关柜中产生的温升、振动及其他影响。

并针对其产生原因,提出在开关柜设计中如何抑制涡流的产生。

关键词:涡流;开关柜;温度;材料。

一、前言涡流是一种特殊形式的电磁感应现象。

如图1所示,在整块铁心上绕有一组线圈。

当线圈中流过变化的电流时,就会在铁心内产生变化的磁通Φ,从而在铁心内产生感应电流,如图1中虚线箭头所示。

这种由于电磁感应而在铁心内部产生的闭合的、漩涡状的感应电流称为涡流。

在大部分的情况下,涡流的产生对电气设备是有害的。

涡流在铁心中流动时使铁心发热,引起不必要的能量损耗,这种损耗称为涡流损耗,它与磁滞损耗合称为铁损耗。

过热会影响到电气设备的绝缘寿命,此外,涡流还具有削弱原来磁场的作用,即去磁作用。

以上这些对电气设备都是不利的。

二、涡流分析在开关柜中,一次电路母线部分可以等效成一匝线圈,其中间穿越的支撑件及板件则可以等效成铁心。

我们知道,涡流的大小与导体的外周长,交变磁场的频率,及一次电流、电压的大小有关,而开关柜中母线的电流都较大,故能产生较大的涡流。

涡流在开关柜中产生的主要影响有发热及振动。

1、发热金属切割交变磁力线而在金属内部产生涡流,使金属内部原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而致使金属出现温升。

如果该金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量就很大。

2、振动柜体的振动是由于涡流的存在。

开关柜中有各种隔板,而考虑到机械强度及制作方便,隔板一般都采用钢板制作。

而有些隔板与母线靠得较近,根据左手定则可以得知,隔板与母线之间存在着相互的电磁力作用。

而母线中电流是随着时间的变化而变化的,所以它们之间的作用力大小也随之变化。

再者,隔板都存在一定的弹性,所以振动就产生了。

同理,涡流越大,振动幅度就越大。

三、抑制涡流既然上面提到的发热及振动对于开关柜的运行都是不利的,那么,在开关柜设计中,就要根据涡流产生的原理及其特点,采取适当措施以抑制涡流的产生。

两相线涡流效应

两相线涡流效应

两相线涡流效应1.引言1.1 概述两相线涡流效应是一种涡流现象,指的是当两根或者更多的相邻金属导线输送交流电流时,由于彼此之间的磁场相互作用,会产生涡流效应。

这种效应在电力传输和电子设备领域具有重要的应用价值。

通过深入研究两相线涡流效应的原理和应用,可以有效地改善电力传输效率,提高电子设备的性能和可靠性。

涡流是一种类似于旋涡的电流环流现象,它是通过磁场的变化引起的。

当电流在导体中流动时,周围会形成一个磁场。

如果有相邻的导线以一定的间距并行排列,它们之间的磁场会相互影响,从而产生一个涡流环流。

这种环流会引起能量的损耗,导致电力传输的效率降低。

两相线涡流效应在电力传输中尤为重要。

当电力从发电站输送到终端用户时,由于电线之间的相互影响,会引起涡流的产生。

涡流会产生额外的能量损耗,降低电力传输的效率。

研究两相线涡流效应的原理和机制,可以探索降低涡流损耗的方法和技术,提高电力传输的效率和稳定性。

此外,两相线涡流效应还在电子设备领域有重要的应用。

在高频电路和电子器件中,由于电流的快速变化,也会产生涡流效应。

这种效应会导致电子器件的工作性能下降,甚至造成设备损坏。

因此,研究两相线涡流效应对于优化电子设备的设计和提高其可靠性至关重要。

综上所述,两相线涡流效应是一种涡流现象,通过研究其原理和应用可以有效地改善电力传输效率,提高电子设备的性能和可靠性。

在接下来的文章中,我们将深入探讨两相线涡流效应的定义和原理,以及其在电力传输和电子设备领域的应用。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行描述:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:第二部分,正文部分,将重点介绍两相线涡流效应的定义和原理。

我们将首先解释涡流效应的基本概念,并介绍涡流效应在两相线中的应用。

然后,我们将详细阐述两相线涡流效应的原理和相关理论,包括涡流的形成机制、涡流的特性以及涡流与电磁场之间的相互作用机制等。

通过对两相线涡流效应的深入探讨,我们将帮助读者全面了解该效应的基本原理和作用机制。

涡流的知识点总结

涡流的知识点总结

涡流的知识点总结涡流是一种非常重要的电磁现象,在工程学和科学研究领域都有着广泛的应用。

涡流不仅可以用于无损检测,还可以应用在能量转换、运动控制、制动、加热与冷却等领域。

在材料处理和制造工业中,涡流也有着重要的应用价值。

涡流的产生和特性当导体材料置于变化的外部磁场中时,由于磁通量在导体内部发生变化,导体中就会产生感应电流。

这些感应电流构成了所谓的涡流,它们沿着导体内部形成闭合的环路,从而在导体内部产生一个自发的感应电场。

涡流所产生的磁场与外部磁场方向相反,因此它们对外部磁场产生反作用力,这就是涡流的抗磁特性。

涡流不仅取决于外部磁场的变化速率,还与导体材料的电导率密切相关。

电导率越高的导体,其涡流效应就越明显。

因此,对于金属等高电导率导体材料来说,涡流效应表现得更加显著。

涡流的形成和消失都需要时间的延迟,因此在外部磁场变化较快的情况下,导体内的涡流往往无法即时形成。

这种现象叫做滞后效应。

而当外部磁场停止变化时,导体内的涡流也不会立即消失,而是存在一定的延迟时间。

这种现象叫做延迟效应。

涡流的影响因素涡流的产生和特性受到多种因素的影响,其中最主要的因素包括外部磁场的变化速率、导体材料的电导率、导体的结构和形状等。

外部磁场的变化速率是影响涡流产生的重要因素。

当外部磁场的变化速率越大时,导体内涡流的大小和密度也就越大。

因此,在应用涡流进行无损检测时,可以通过改变外部磁场的变化速率,来调节涡流的大小,从而实现对缺陷或异物的检测与识别。

导体材料的电导率也是影响涡流特性的重要因素。

电导率越高的导体,其涡流效应越明显。

因此,对于制造高效涡流设备和感应加热设备来说,选用高导电率的材料是非常重要的。

导体的结构和形状也会影响涡流的分布和密度。

通常情况下,平面、薄片或环形的导体对涡流的产生和分布有着不同的影响。

因此,在实际应用中需要根据具体的涡流特性来设计和选择合适的导体结构。

涡流的应用涡流是一种非常重要的电磁现象,具有广泛的应用价值。

涡流热效应实验报告总结(3篇)

涡流热效应实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作,了解涡流热效应的产生原理、特点及其在实际应用中的重要性。

通过实验验证涡流热效应的存在,并探究影响涡流热效应的因素。

二、实验原理涡流热效应是指当导体置于变化的磁场中时,导体内部会产生感应电流,这种感应电流在导体内部形成旋涡状流动,称为涡流。

涡流在导体内部流动时,由于电阻的存在,会产生热量,即涡流热效应。

根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,涡流热效应的产生与导体的电阻、磁通量变化率以及磁场强度等因素有关。

三、实验器材1. 感应加热线圈2. 交流电源3. 铁芯4. 热电偶温度计5. 数据采集器6. 计算机及实验软件7. 硅钢片四、实验步骤1. 将感应加热线圈套在铁芯上,连接好电源。

2. 使用热电偶温度计测量铁芯表面的温度。

3. 在铁芯表面涂上一层硅钢片,以增加电阻。

4. 改变交流电源的频率,观察铁芯表面温度的变化。

5. 改变铁芯的尺寸,观察铁芯表面温度的变化。

6. 记录实验数据,分析涡流热效应的影响因素。

五、实验结果与分析1. 随着交流电源频率的增加,铁芯表面温度逐渐升高。

这是由于涡流热效应与磁通量变化率有关,频率越高,磁通量变化率越大,涡流越强,产生的热量越多。

2. 当铁芯尺寸增大时,铁芯表面温度也相应升高。

这是因为铁芯尺寸增大,磁通量变化率减小,涡流强度减弱,但总的涡流热量增加。

3. 在铁芯表面涂上硅钢片后,铁芯表面温度降低。

这是因为硅钢片的电阻率较大,增加了涡流的阻力,使得涡流减弱,从而降低了涡流热效应。

六、实验结论1. 涡流热效应的存在得到了验证,其产生与导体的电阻、磁通量变化率以及磁场强度等因素有关。

2. 交流电源频率越高,铁芯表面温度越高;铁芯尺寸越大,铁芯表面温度越高;涂上硅钢片后,铁芯表面温度降低。

3. 涡流热效应在实际应用中具有重要意义,如电磁炉、高频感应炉等设备均利用涡流热效应进行加热。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,避免触电。

涡流效应:产生的原因及涡流效应的利弊与控制,一次性告诉你!

涡流效应:产生的原因及涡流效应的利弊与控制,一次性告诉你!

涡流效应:产生的原因及涡流效应的利弊与控制,一次性告诉你!涡流,相信每一个电力作业人员都有听说过,但是如果问:什么是涡流效应?产生涡流的原因?以及涡流的利弊?相信很多就算是工作多年的电力从业人员都说不清楚。

1,涡流产生的原因。

由图可知:当电流随时间变化时,通过线圈回路的磁通量也发生变化,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。

2,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。

3,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,从而使涡流大大降低。

涡流效应资料

涡流效应资料

涡流效应
涡流效应,即涡电流效应,是由于磁感应线突然改变而产生的自感应电动势所引起的涡电流。

当磁场发生变化时,依据法拉第电磁感应定律,会在导体内产生涡电流。

涡流效应在工业、物理学和电学领域都有重要的应用。

涡流效应的影响
涡流效应会带来不同的影响:
1.能量损耗:涡电流在导体内产生额外的电阻,导致能量损耗和热量
产生。

2.电磁干扰:涡电流会引起磁场变化,可能对周围的电路和设备产生
电磁干扰。

3.磁阻尼:在一些应用中,涡流效应可以用来减缓和控制磁场变化,
实现磁阻尼的效果。

涡流效应的应用
涡流效应在许多领域有广泛的应用:
•感应加热:涡流效应可用于感应加热,利用涡流在导体内产生的热量来加热物体。

•金属无损检测:通过测量导体内的涡流情况,可以检测金属中的缺陷和杂质,实现金属无损检测。

•磁浮技术:磁浮列车、磁悬浮风扇等技术利用涡流效应来实现物体悬浮或减少摩擦。

结语
涡流效应是一个复杂而重要的物理现象,在许多领域都有着重要的应用。

深入理解涡流效应的原理和特性,可以帮助我们更好地应用这一现象,提高工作效率和技术水平。

希望本文对读者对涡流效应有更深入的了解和认识。

电气工程中涡流引起的危害及防治

电气工程中涡流引起的危害及防治

电气工程中涡流引起的危害及防治摘要:本论文主要对对电涡流产生的原理进行简述,然后通过实例讲述电涡流产生的危害,最后提出控制电气工程施工质量,防止电涡流对电气工程引起的危害的措施。

关键词:电涡流原理危害防治1 电涡流产生原理简述根据电磁感应定律,所谓穿过某个面的磁场的变化,就是穿过这个面的磁通量的变化。

只要穿过回路的磁通量发生变化,电路中将产生感应电动势。

感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。

导体回路中感应电动势的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比。

磁场在怎样的条件下才能产生感生电流呢?利用磁通量的概念,我们就可以说,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感生电流产生。

从理论上来讲,在三相交流电中的每项都平衡的情况下它所产生的磁场的矢量和为零,由于在这种情况下它的总电流矢量和为零。

也就是说,在三相交流电平衡时,被三相电缆穿钢管敷设通过,不会有变化的磁场在钢导管上产生,也不会有电涡流产生。

电涡流是一种感应电流,这种感应电流的产生是由于在电缆周围有单芯电缆通过而产生的交变的磁场,单芯电缆往往是三相的或者是单项的,它产生的交变磁场与一个闭合的导体,通常是外护钢管,相互作用从而产生出感应电流。

电涡流具有很大的破坏能力,大量的电能因为它而被损耗,从而造成钢管发热,甚至导致电缆被烧坏。

2电涡流产生的危害的实例分析电涡流产生的危害的实例分析为了防止电涡流的危害,不得在钢导管内单独穿过三相或单项的交流单芯电缆《(建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303—2002)第15.1.1条规定)。

为了防止涡流效应,同意交流回路的电线应该穿于同一金属导管内《(建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303—2002)第15.1.2规定)。

所谓同一回路,指的是无论是相线还是中性线,它们的线路都是由同一个控制开关以及保护装置引出的。

例如,在某机械加工厂工程中,变压器出线为两根YJV-3*185+1*95的电缆,由于保护管保护管为DN50的镀锌钢管,穿不下两根电缆,施工人员擅做主张将电缆剥取保护层后单项穿入保护保护管中,由于在钢导管中有单相交流单芯电缆穿过,在闭合的导体内产生了变磁场,引起了感应电流即电涡流,时间一长,电导致保护管发热,电缆绝缘层脱落,相线短路接地引起了大面积的停电事故,影响了正常的工业生产。

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施

浅谈电气工程中电涡流引起的危害和防范措施摘要:在电气工程,电涡流的产生将会带来比较严重的危害,阻碍设备运行,严重的情况下将会出现人身财产危险。

为了对其危害产生的原因进行分析,在本文中首先对电涡流产生的原理以及危险条件进行研究,然后通过实例论述了电涡流产生时有可能带来的危害。

最后根据实际的电气工程施工需求,制定了危险防范措施。

基于此,本文首先对电涡流产生的原理进行分析,并且对电气工程中由于电涡流而引起的危害进行研究,并提出危害防范措施。

关键词:电气工程;电涡流;危害;防范措施前言:在电气工程中,电涡流的存在,将会对系统带来危害。

从电气工程设备角度上分析,需要对电气工程设备进行安全控制,调节电气工程设备负载功率因数;并且对电气工程电涡流现象检测,采用电缆沟敷设的方式,有效的降低电涡流产生率,为实际的电气工程施工带来便利。

1.电涡流产生原理与条件电涡流的产生原理比较简单,基于电磁场中电涡流效应。

首先介绍一下什么是电涡流效应。

在法拉第电磁感应原理介绍中,将块状金属导体置于变化的磁场中,或在金属导体在磁场中作切割磁力线运动时,此时在金属导体内将产生呈涡旋状的感应电流,该电流形式呈闭合回路,近似于水涡流形状,物理学中将该电流叫电涡流,而电涡流产生的现象称为电涡流效应。

电涡流的产生是在电磁感应原理基础上,进行的延伸[1]。

对电涡流产生的条件进行分析,在电气工程三相电缆中,当各相的负荷不均衡时,或者在某单一线路上存在问题时,使得系统中电流适量不为零,并且导致磁场的矢量也不为零。

那么在这样的情况下将会产生磁场,在磁场的作用下产生了电涡流。

2.电气工程中电涡流引起的危害2.1危害实例分析在XX电气工程中,其电缆的铺设方式主要采用4根300毫米的单芯电缆。

在三相不平衡基础上,导致这四根电缆中,存在着其中一根电缆与另外几根电缆之间出现较大的电流差,相差100安,因此在该工程中出现了电涡流。

当电涡流的出现,使得这四根单芯导线所穿过的镀锌钢制电缆桥架一直发热,温度达到了60℃。

“涡流效应”对励磁系统的影响及消除措施

“涡流效应”对励磁系统的影响及消除措施

“涡流效应”对励磁系统的影响及消除措施作者:白小平来源:《探索科学》2015年第11期【摘要】某电厂一期安装2台660MW火电空冷机组,其励磁系统采用ABB散件进口,哈电国内组装的UNITROL 5000励磁调节器。

自投产至今发现机组在大负荷期间,励磁交流进线柜会出现明显发热现象,分析其原因,由于固定三相母排的固定横梁为金属材质(导磁材质),三相交流进线中的其中一相或两相同时穿过柜内金属材质横梁构成闭合回路。

在三相交流进线处产生很强的“涡流效应”。

烧损电气元器件,现通过对事故过程的分析和试验,查明了“涡流效应”产生的原因,采取了抑制“涡流效应”产生的措施,消除了励磁系统安全隐患,使发电机励磁系统能更好的稳定运行。

对“涡流效应”产生的原理认真反思,引出必要的教训,供同行借鉴。

【关键词】发电机;励磁调节器;涡流效应;元器件烧损;彻底消失1励磁调节器交流进线柜产生“涡流效应”的过程及原因分析某电厂一期安装2台660MW火电空冷机组,于2009年先后投产发电。

使用的是ABB公司生产的UNITROL 5000型励磁调节装置。

2015年2月,检修人员发现机组在大负荷期间,励磁交流进线柜会出现明显发热现象,严重影响柜内相关电器元器件寿命,且已造成部分电气元器件烧损。

由于发现及时,避免了一场励磁调节器可能烧损的重大事故。

“涡流效应”产生的原因分析及影响:(1)由于固定三相母排的固定横梁为金属材质(导磁材质),三相交流进线中的其中一相或两相同时穿过柜内金属材质横梁构成闭合回路。

(2)在三相交流进线处产生很强的“涡流效应”,由于“涡流效应”的存在,首先,导致横梁发热严重,致使固定在横梁上的布线槽盒发热严重,甚至烧损部分二次线,这些二次线包括CT二次线,励磁控制回路二次线,以及送往主控板的门联锁信号线等。

若这些二次线在“涡流”下发热、烧损,将会导致励磁系统故障或相关元器件烧损;其次,柜内横梁严重发热,导致柜内温度升高,严重影响柜内相关电器元器件寿命。

涡流的原理应用及危害

涡流的原理应用及危害

涡流的原理应用及危害1. 什么是涡流涡流是一种通过电磁感应产生的电流,其方向垂直于磁场和电流运动方向的一种电流现象。

当导体材料中存在变化的磁场时,将会在导体内部激发涡流。

2. 涡流的原理涡流产生的原理是根据法拉第电磁感应定律,当导体内的磁场发生变化时,会在导体中产生感应电动势。

根据欧姆定律,感应电动势会导致在导体中产生涡流。

涡流在导体内部形成环状流动,消耗能量转化为热能。

3. 涡流的应用涡流在工业领域有着广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域:3.1 无损检测涡流无损检测在工科领域有着广泛的应用。

涡流检测技术可以通过对材料表面的涡流电阻和感生磁场的测量,检测出材料的变化、缺陷,从而判断材料是否存在问题。

这种检测方法对于金属材料的损伤检测、检测焊接缺陷、裂纹等都有很好的效果。

3.2 涡流制动器涡流制动器是一种利用涡流制动原理设计的制动装置。

它利用涡流的作用,在电机或发动机的机械转动部分外布置制动器,通过电磁场的改变来控制涡流的产生和消除,从而实现制动效果。

涡流制动器具有快速响应、可实现无级调速、低噪音、节能等特点,广泛应用于电动车、电梯、轨道交通等领域。

3.3 电磁感应加热涡流的热能损耗特性被广泛应用于电磁感应加热。

电磁感应加热是一种通过感应电磁场在导体内产生涡流,从而使导体发热的加热方式。

该技术在金属熔炼、焊接、热处理等领域有广泛应用,可以快速、高效地加热材料。

4. 涡流的危害虽然涡流有着广泛的应用,但在一些场景中,涡流也可能带来一些危害:4.1 能源浪费涡流的产生会导致能量损耗转化为热能,从而造成能源的浪费。

在一些高速旋转设备中,涡流的产生会导致机械能被转化为热能,使设备的效率降低。

4.2 电磁干扰涡流产生的变化磁场可能对周围的电子设备造成电磁干扰。

在电子设备、通信设备等敏感设备周围需要注意涡流产生的电磁干扰对设备正常功能的影响。

4.3 金属材料损伤涡流的产生在金属管道、导线等导体中会产生涡流电阻,导致金属材料发热。

1.7涡流现象及其应用

1.7涡流现象及其应用
O
例题.如图所示,用丝线悬挂闭合金属环于O点,虚线 左边有匀强磁场,右边没有磁场。金属环的摆动会很 快停下来,试解释这一现象;若整个空间都有向外的 匀强磁场,还会有这种现象吗?
O
分析:只有左边有匀强磁场,金属环在穿越磁场边界 时,由于磁通量发生变化,就有感应电流产生,于是 阻碍相对运动,摆动很快停下来,这就是涡流制动现 象;若整个空间都有匀强磁场,穿过金属环的磁通量 反而不变化了,因此不产生感应电流,不会阻碍相对 运动。
图11
7.(双选)如图11所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频 变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流 通过焊缝处产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而
工件其它部分发热很少,以下说法正确的是(AD )
A.交流电频率越高,焊缝处温度升高得越快 B.交流电频率越低,焊缝处温度升高得越快 C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
A.做等幅振动
B.做阻尼振动
C.振幅不断增大 D.无法判定
图8
解析 金属球在通电线圈产生的磁场中运动,
金属球中产生涡流,故金属球要受到安培力作用,
阻碍它的相对运动,做阻尼振动.
5.(双选)如图9所示是电表中的指针和电磁阻尼 器,下列说法中正确的是( )
A.2是磁铁,在1中产生涡流
B.1是磁铁,在2中产生涡流
练习1. 如图,蹄形磁铁的N、S极之间放置一个线圈abcd,
磁铁和线圈都可以绕轴转动,若磁铁按图示方向绕轴 O O
转动,线圈的运动情况是( ) A. 俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同 B. 俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同 C. 线圈静止不动 D. 线圈与磁铁转动方向相同,但转速总小于 磁铁的转速

涡流效应产生原因及分析

涡流效应产生原因及分析

五彩斑斓的树叶英语作文## The Kaleidoscope of Autumn Leaves.As summer draws to a close and the days grow shorter, a magical transformation begins to unfold in the world of nature. The leaves of deciduous trees, once a vibrant canopy of green, begin to don a kaleidoscope of colors that paint the landscape in breathtaking hues. This seasonal spectacle, known as autumn foliage, is a symphony ofnature's artistry, showcasing the diversity and beauty of the plant kingdom.The vibrant colors of autumn leaves are the result of a complex interplay between light, pigments, and biochemical processes within the leaves. As the days shorten and the nights grow longer, trees prepare for winter by reducing their production of chlorophyll, the pigment that absorbs sunlight and gives leaves their green color. With the decrease in chlorophyll, other pigments, such as carotenoids and anthocyanins, become more prominent,revealing a spectrum of colors ranging from golden yellow and fiery orange to deep crimson and vibrant purple.## The Science Behind the Hues.Carotenoids are yellow, orange, and red pigments that are always present in leaves, even during the spring and summer. However, they are often masked by the abundance of chlorophyll. As chlorophyll levels decline in autumn, carotenoids become more visible, contributing to the warm and inviting hues of fall foliage.Anthocyanins are red, purple, and blue pigments that are not typically found in leaves during other seasons. Their production is triggered by a combination of factors, including exposure to sunlight, cool temperatures, and drought stress. When these conditions are met, trees produce anthocyanins to protect their leaves from the harmful effects of UV radiation and dehydration.The intensity and variety of autumn colors can vary greatly from year to year and from tree to tree. Factorssuch as climate, soil conditions, and genetic makeup all play a role in determining the vibrancy of fall foliage.## A Symphony of Colors.The diversity of tree species and their unique responses to environmental conditions give rise to a breathtaking array of colors each autumn. Some of the most common and visually striking autumn trees include:Sugar Maples are renowned for their brilliant crimson and orange leaves, which often create a fiery blaze of color in the forests of North America.Red Maples produce vibrant shades of scarlet and burgundy, adding a touch of drama to the autumn landscape.Aspen Trees are known for their shimmering golden leaves, which tremble in the slightest breeze, creating a shimmering curtain of light.Birch Trees display a delicate and elegant yellow hue,adding a subtle touch of warmth to the autumn palette.Sweetgum Trees showcase a stunning range of colors, from deep crimson to golden yellow, creating a vibrant tapestry of foliage.Oak Trees exhibit a rich and varied palette, ranging from deep browns and oranges to fiery reds and purples, adding depth and complexity to the autumn landscape.## A Symbol of Change and Renewal.Autumn foliage is not merely a visual delight but also a powerful symbol of change and renewal. As the leaves fall from the trees, they decompose and enrich the soil, providing essential nutrients for new growth in the spring. In this way, autumn foliage represents the cyclical nature of life and the promise of rebirth.Autumn foliage has captivated poets, artists, and nature lovers throughout history, inspiring countless works of art, literature, and music. From the vibrant landscapesof the Hudson River School to the haiku of Matsuo Bashō, the beauty of autumn leaves has been celebrated and immortalized in countless cultural traditions.## Preserving the Autumn Spectacle.The beauty of autumn foliage is a gift that should be cherished and preserved for future generations. However, climate change, deforestation, and other human activities are posing threats to this natural wonder.To protect and preserve the autumn foliage, it is important to:Reduce our carbon footprint by adopting sustainable practices that reduce greenhouse gas emissions, which contribute to climate change.Support sustainable forestry practices that promote the health and longevity of forests.Plant native trees in our communities to enhance thediversity and resilience of local ecosystems.By taking these steps, we can ensure that the kaleidoscope of autumn leaves continues to enchant and inspire for generations to come.。

第四章涡 流

第四章涡 流

图4.7-2真空冶炼炉
①②③④
②高频焊接
线圈中通以高频交流时,待焊接的金属工件中就产生感 应电流,由于焊接缝处的接触电阻很大,放出的焦耳热 很多,致使温度升得很高,将金属熔化,焊接在一起. 我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。
交变电流的频率越高,它产生的磁场的变化就越快,根
据法拉第电磁感应定律,在待焊接工件中产生的感应电
解见下页
解析:
线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就 产生感应电流,感应电流的大小与感应电动势有关,电 流变化的频率越高,电流变化的越快,感应电动势就越 大。A选项正确。
工件上焊缝处的电阻大,电流产生的热量就多,D选项
也正确。
线圈导线
焊缝处
答案:AD
高频电 源
待焊接工 件
高频焊接原理图
A组能力训练题1
S N图4.7ຫໍສະໝຸດ 12[演示]电磁阻尼摆 把铝板做成的摆放到电磁铁的磁场中,当电磁铁未通电 时,摆要往复摆动多次,摆才能停止下来. 如果电磁铁通电,磁场在摆动的铝板中产生涡流,涡流受 磁场作用力的方向与摆动方向相反,因而增大了摆的阻尼 ,摆很快就能停止下来。
电磁阻尼摆
“思考与讨论”:分析电表线圈骨架的作用
三、涡流的机械效应——电磁驱动 演示:图4.7-8
磁场相对于导体运动时,感应电流使 导体受到安培力的作用,安培力使导 体运动起来,这种现象称为电磁驱动.
图4.7-8
当磁铁转动时,根据楞次定律此时在圆盘上将产生涡 流,受到磁场的作用力将产生一个促使金属圆盘按磁 场旋转方向发生转动的力矩。但是如果圆盘的转速达 到了与磁场转速一样,则两者的相对速度为零,感应 电流便不会产生,这时电磁驱动作用便消失。所以在 电磁驱动作用下,金属圆盘的转速总要比磁铁或磁场 的转速小,或者说两者的转速总是异步的。

涡流热效应的应用与危害之原理分析

涡流热效应的应用与危害之原理分析

涡流热效应的应用与危害之原理分析作者:刘林来源:《中学物理·高中》2012年第09期在整块金属内部引起的感应电流叫涡流(也称涡电流),由于多数金属的电阻率很小,因此不大的感应电动势往往可以在整块金属内部激起强大的涡流,如图1所示为一个铁芯线圈通过交变电流时在铁芯内部激起的涡流,它是由变化磁场激发的感生电场引起的,涡流与普通电流一样要放出焦耳热.1 教材的表述人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3—2,第四章《电磁感应》的第7节《涡流》中,给出了这样的表述:当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感应,附近的另一个线圈中会产生感应电流.实际上,这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流……用来冶炼合金钢的真空冶炼炉,炉外有线圈,线圈中通入反复变化的电流,炉内的金属中产生涡流.涡流产生的热量使金属熔化并达到很高的温度……电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上.线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,浪费了能量,还可能损坏电器.因此,我们要想办法减小涡流.2 问题的提出笔者在调研听课中发现,不少老师把本节教材当做阅读材料,安排学生自己阅读本节内容,教师不做讲解分析.结果学生读完教材上的内容后,一头雾水,不知道究竟为什么真空冶炼炉内可以“使金属熔化并达到很高的温度”,也不知道为什么电动机或变压器的“铁芯中产生涡流使铁芯发热”.本文试图从电磁感应的原理出发,推导出涡流热效应产生的焦耳热功率表达式.3 涡流热功率的推导假设一个长直螺线管的长度为l,单位长度的匝数为n(n足够大),若螺线管的横截面半径远小于管长l,可将该螺线管看作无限长密绕螺线管,如图2所示.当螺线管通入正弦交变电流i=I0sinωt时,管内的磁场可看作匀强磁场,其磁感应强度为B,根据毕奥—萨伐尔定律,磁感应强度B大小为:由(6)式可见,涡流产生的焦耳热功率与螺线管内的最大磁感应电流Bm的平方成正比,与交变电流变化的角频率ω的平方成正比,与金属的电阻成反比.我们可以通过控制这些物理量的大小来改变涡流的热功率,满足生产生活的需求.4 涡流热效应的应用与危害4.1 应用冶炼金属用的真空冶炼炉是最为常见的感应加热设备,图3所示是真空冶炼炉的示意图,当给冶炼炉接入高频交变电流时,炉内被冶炼的金属因其电阻率很小,在金属内出现了强大的感应电流,它所产生的热量可使金属很快熔化.这种冶炼方法的最大优点之一,就是冶炼所需的热量直接来自被冶炼金属本身,因此可达极高的温度并有快速和高效的特点.此外,这种冶炼方法易于控制温度,并能避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种合金和特种钢等.4.2 危害。

单根电缆敷设涡流现象的成因及解决方案浅析

单根电缆敷设涡流现象的成因及解决方案浅析

单根电缆敷设涡流现象的成因及解决方案浅析引言一般而言,单独敷设单根电缆时,在电缆的周围单根电缆会产生相应的交变磁场,这种变化的磁场会与外护的钢管发生反应产生电涡流。

在某些工程当中,由于单根电缆被直接用铁丝类的金属固定在钢管上,使得很大的涡流产生;有时由于桥架材质的原因也会和电缆磁场相互作用产生涡流;敷设方式的错误导致涡流产生,到一定程度时会造成电缆被烧坏,桥架内温度升高甚至引起火灾。

因此,随着这一类问题的大量出现,找到行之有效的解决办法成了当务之急。

这次研究的主题也围绕着单根敷设深入展开。

一、单根电缆敷设产生涡流现象的实例例如在某电缆桥的建设当中,有3根300mm单根电缆,因为三相不平衡,其中的一根电缆和其他电缆电流相差150A,导致电涡流的形成,致使它们穿过的镀锌钢制电缆桥发热到40℃,于是为了解决这一问题,降低电缆桥的温度,电缆桥的建造公司调整了三相使其保持在平衡状态,从而制止了电涡流的进一步产生。

但是在实际生活操作当中想使三相电流保持完全平衡是很难做到的。

而且造成这次事故问题的原因在于三相电缆很容易处于各相负荷不平衡的状态,一旦有这样的状态出现,涡流也就不断产生。

在敷设方式上尤其要注意在三相电缆敷设时需保持电缆相互间距离基本相等,这有利于保持三相电流的均衡,减少涡流。

例如某次桥架電缆敷设,施工人员没有按照电缆沿桥架敷设的规范方式而是随意摆放了电缆的位置没有注意电缆的间距,导致在供电使用时涡流产生,致使封闭的桥架内的温度持续升高。

后又经工作人员的检测重新按照品字形的敷设方式敷设电缆,让三相电缆间的距离基本相等,使电缆的综合磁场相互抵消,涡流也逐渐减少,稳定了桥架内的温度。

二、单根电缆敷设产生涡流现象的原因单根电缆敷设时产生涡流的原因是由于在敷设时会有交变电流流过电缆,使得交变磁场在电缆周围形成并以导线为圆心,以圆形状垂直于导线分布。

当电缆在穿过金属环状物例如钢、铁类时,会使得分布在金属环状物周围的磁场会发生变化,这是因为这类金属的磁导率要比空气大得多;而在环状物内部所形成的闭合回路的磁通密度比四周的空气的密度大,导致金属周围的交变磁场会形成涡流。

建筑涡流效应

建筑涡流效应

建筑涡流效应
建筑涡流效应指的是在建筑物内部或周围形成的涡流现象。

涡流是在流体中形成的旋转流动,会对建筑物的气流、热量和湿度等环境参数产生影响。

涡流效应的产生主要是由于建筑物周围的风场、地形、建筑物本身的形状和结构等因素综合作用的结果。

这种效应可以对建筑物内部的空气流动、温度分布和湿度等环境参数产生影响,甚至会影响室内的舒适度和空气质量。

为了避免建筑涡流效应对室内环境产生负面影响,建筑设计中需要考虑建筑物的形状和结构、通风系统的设计和优化、室内空气质量的监测和调控等因素。

同时,对于已经存在涡流效应的建筑,可以通过改变建筑物的形状或加强通风系统等方式来减轻其影响。

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涡流效应产生的原因、利弊与控制分析
涡流产生的原因
 我们知道通过线圈回路的磁通量发生变化,线圈中会产生感应电动势,回路中也产生感应电流(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。

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