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什么是渦電流?在生產中有何利弊?
交變磁場中的導體內部(包括鐵磁物質),將在垂直于磁力線方向的截面上感應出閉合的環行電流,稱為渦流。
1)利:利用渦流原理可制成感應爐來治煉金屬;利用渦流可制成磁電式、感應式電工儀表;電度表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的。
2)弊:在電機、變壓器等設備中,由于渦流存在將產生附加損耗,同時磁場減弱造成電氣設備效率降低,使設備的容量不能充分利用。
從前面我們所學的課程可以得知,通過線圈回路的磁通量發生變化,線圈中就會產生感應電動勢,回路中也就產生感應電流(穿過線圈的磁通發生變化而產生的感應電動勢)。
如果把一塊導體放在變化著的磁場中或相對于磁場運動時,由于導體內部都可構成閉合回路,穿過回路的磁通發生變化,因此在導體中也會產生感應電流,這些電流在導體內自行閉合成旋渦狀,故稱渦電流,簡稱渦流。
渦流效應的利弊
如右圖(a)所示,由于導體電阻很小,因此渦流一般都很大。由于電流的熱效應,渦流會使導體發熱,消耗能量,所以渦流有時是有害的。例如通過變壓器、電動機和發電機中的交變電流磁場,會使鐵心產生渦流,渦流是鐵芯發熱,這樣就造成損耗(俗稱鐵損)并使設備產生熱量,溫度升高,絕緣材料容易老化,縮短變壓器、電動機和發電機的使用壽命,甚至使他們損壞。
渦流在各種電機、變壓器中是有害的,但也有可用之處,例如工廠冶煉合金時常常用的高頻感應爐就是利用金屬導體塊中產生的渦流來熔化金屬。
電工測量儀表要求指針的擺動很快停下來,以便迅速讀出讀數(如電流表、電壓表等)。為達到此目的,電流表的線圈要繞在鋁框上,當被測電流通過線圈時,線圈帶動指針和鋁框一起轉動,鋁框在磁場中轉動時產生渦流,磁場對這個渦流的作用力阻礙她們的擺動,于是指針很快地穩定指到讀書位置上,這便是渦流效應的應用——電磁阻尼作用。電氣阻尼作用還常用于電氣機車的電磁制動器中。
控制減小渦流效應
如上文右圖(b)以及此處右圖所示,為了減少渦流損耗,在電動機、發電機、變壓器、交流電磁鐵等設備的鐵芯材料中,都不使用整塊的鐵芯,而是采用表面涂有絕緣漆的一片片硅鋼片疊壓而成。這是因為硅鋼中含有2~5%的硅,可提高鐵芯的電阻率,此外鐵片與鐵片之間相互絕緣,使渦流被限制在狹小的薄片之間,回路的電阻很大,渦流便大為減小,從而使渦流存世大大降低。
渦電流分選機又稱渦電流有色金屬分選機,主要應用于垃圾尾料中將銅、鋁、鋅、錫、金、銀等有色金屬集中收集的一種分選裝備。
渦電流分選機(Eddy-Current Separation,ECS)是利用物質導電性不同的一種分選技術,其分選原理是利用永久磁石組成的磁石轉子,轉子在高速旋轉中會產生一個具有交替變化的磁場。當具有電導性能的金屬經過磁場時,會在金屬內感應出渦電流。此渦電流本身會產生交替變換的磁場并與磁石轉子轉動所產生的磁場相反,有色金屬(銅、鋁、鋅、錫)則會因相斥作用而沿其輸送方向跳出來;實現與玻璃、塑料等非金屬物質分離,達到分選目的。
應用范圍:
1、廢鋼破碎廠—從廢鋼破碎尾料中分選有色金屬。
2、汽車拆解破碎廠—從破碎物料中分選有色金屬。
3、電子線路板回收處理廠—從廢舊電子線路板碎片中回收有色金屬。
4、玻璃再整行業—從破碎玻璃物料中去除鋁瓶蓋及鋁或銅合金件。
5、生活垃圾預分選處理—從生活垃圾中分選鋁罐、瓶蓋及銅、鋁合金件。
6、生活垃圾焚渣資源化處理—從生活垃圾焚渣中分選有色金屬顆粒。
7、廢紙再生行業—從造紙殘渣中分選有色金屬。
8、其他—其它有色金屬碎片與非金屬物質分離場合。
技術特點:
1、采用偏心磁極技術,磁場變化集中在物料集中受力區域,分選效果至佳。
2、偏心磁極可調,可根據物料的不同特性來調節物料集中受力區域位置,達到至佳分選效果。
3、偏心磁極技術因其磁場位置集中在固定區域,可有效防止磁性物質隨滾筒轉動造成對皮帶的劃傷,最終劃破筒皮,導致設備無法使用。
4、采用智能控制系統,用戶可根據需求調整手動和自動兩種模式。
5、自動模式為一鍵式啟動,上手快、操作簡單。
6、可根據用戶需求預留集中控制接口,實現遠程操作。
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