Плотность - вихревой ток
Cтраница 4
 |
Глубина проникновения электромагнитного поля в сталь. [46] |
Вихревые токи, индуктированные бегущей волной, замыкаются в основном внутри отдельных листов стали. Они концентрируются по периметру сечения листа, оставляя его внутреннее пространство свободным. В отдельных листах они частично дополняются токами смещения, проходящими через межлистовую изоляцию, а также через корпусную изоляцию в зонах, близлежащих к углам листов стали. При эквивалентных частотах, не превышающих 0 5 - 1 Мгц, плотность токов смещения в изоляции на 4 - 5 порядков ниже плотности вихревых токов в стальных листах. [47]
Рассмотрим процесс возникновения поверхностных вихревых токов ( поверхностный эффект) в нагреваемой детали на примере металлического вала цилиндрической формы. Представим деталь разделенной на тонкие цилиндрические слои с толщиной слоя Д и высотой Л i ( pnc. В этих слоях, представляющих собой отдельные короткозамкнутые витки, переменное поле возбуждает вихревые токи. В слое а, расположенном на большем расстоянии от оси, индуцированный ток будет больше, чем в слое Ь, так как ( в предположении разномерного распределения поля) магнитный поток, охватываемый слоем, пропорционален квадрату радиуса, а сопротивление слоя пропорционально первой степени этого радиуса. Таким образом, даже при таком упрощающем предположении получается неравномерное распределение плотности вихревых токов. Вихревые токи, протекающие в каждом из представленных слоев, создают собственные магнитные поля, направленные против основного поля первичной обмотки, в результате чего возникает некоторое результирующее магнитное поле. Внутренняя часть детали охвачена большим количеством элементарных вихревых токов по сравнению с периферийной частью, поэтому результирующее магнитное поле будет неравномерным. Таким образом, во внешних слоях образуется сгущение потока магнитной индукции. Неравномерность потока магнитной индукции еще более увеличивает неравномерность плотности вихревых токов по сечению детали, что в итоге приводит к тому, что плотность тока во внешних приповерхностных слоях значительно выше, чем во внутренних. [48]
Рассмотрим процесс возникновения поверхностных вихревых токов ( поверхностный эффект) в нагреваемой детали на примере металлического вала цилиндрической формы. Представим деталь разделенной на тонкие цилиндрические слои с толщиной слоя Д и высотой Л i ( pnc. В этих слоях, представляющих собой отдельные короткозамкнутые витки, переменное поле возбуждает вихревые токи. В слое а, расположенном на большем расстоянии от оси, индуцированный ток будет больше, чем в слое Ь, так как ( в предположении разномерного распределения поля) магнитный поток, охватываемый слоем, пропорционален квадрату радиуса, а сопротивление слоя пропорционально первой степени этого радиуса. Таким образом, даже при таком упрощающем предположении получается неравномерное распределение плотности вихревых токов. Вихревые токи, протекающие в каждом из представленных слоев, создают собственные магнитные поля, направленные против основного поля первичной обмотки, в результате чего возникает некоторое результирующее магнитное поле. Внутренняя часть детали охвачена большим количеством элементарных вихревых токов по сравнению с периферийной частью, поэтому результирующее магнитное поле будет неравномерным. Таким образом, во внешних слоях образуется сгущение потока магнитной индукции. Неравномерность потока магнитной индукции еще более увеличивает неравномерность плотности вихревых токов по сечению детали, что в итоге приводит к тому, что плотность тока во внешних приповерхностных слоях значительно выше, чем во внутренних. [49]
Страницы: 1 2 3 4