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什么是渦電流?在生產(chǎn)中有何利弊?
交變磁場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)部(包括鐵磁物質(zhì)),將在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出閉合的環(huán)行電流,稱為渦流。
1)利:利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來治煉金屬;利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)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(jī)、變壓器等設(shè)備中,由于渦流存在將產(chǎn)生附加損耗,同時(shí)磁場(chǎng)減弱造成電氣設(shè)備效率降低,使設(shè)備的容量不能充分利用。
從前面我們所學(xué)的課程可以得知,通過線圈回路的磁通量發(fā)生變化,線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路中也就產(chǎn)生感應(yīng)電流(穿過線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))。
如果把一塊導(dǎo)體放在變化著的磁場(chǎng)中或相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),由于導(dǎo)體內(nèi)部都可構(gòu)成閉合回路,穿過回路的磁通發(fā)生變化,因此在導(dǎo)體中也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這些電流在導(dǎo)體內(nèi)自行閉合成旋渦狀,故稱渦電流,簡(jiǎn)稱渦流。
渦流效應(yīng)的利弊
如右圖(a)所示,由于導(dǎo)體電阻很小,因此渦流一般都很大。由于電流的熱效應(yīng),渦流會(huì)使導(dǎo)體發(fā)熱,消耗能量,所以渦流有時(shí)是有害的。例如通過變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中的交變電流磁場(chǎng),會(huì)使鐵心產(chǎn)生渦流,渦流是鐵芯發(fā)熱,這樣就造成損耗(俗稱鐵損)并使設(shè)備產(chǎn)生熱量,溫度升高,絕緣材料容易老化,縮短變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的使用壽命,甚至使他們損壞。
渦流在各種電機(jī)、變壓器中是有害的,但也有可用之處,例如工廠冶煉合金時(shí)常常用的高頻感應(yīng)爐就是利用金屬導(dǎo)體塊中產(chǎn)生的渦流來熔化金屬。
電工測(cè)量?jī)x表要求指針的擺動(dòng)很快停下來,以便迅速讀出讀數(shù)(如電流表、電壓表等)。為達(dá)到此目的,電流表的線圈要繞在鋁框上,當(dāng)被測(cè)電流通過線圈時(shí),線圈帶動(dòng)指針和鋁框一起轉(zhuǎn)動(dòng),鋁框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流,磁場(chǎng)對(duì)這個(gè)渦流的作用力阻礙她們的擺動(dòng),于是指針很快地穩(wěn)定指到讀書位置上,這便是渦流效應(yīng)的應(yīng)用——電磁阻尼作用。電氣阻尼作用還常用于電氣機(jī)車的電磁制動(dòng)器中。
控制減小渦流效應(yīng)
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(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、交流電磁鐵等設(shè)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?yàn)楣桎撝泻?~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(jī)又稱渦電流有色金屬分選機(jī),主要應(yīng)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(jī)(Eddy-Current Separation,ECS)是利用物質(zhì)導(dǎo)電性不同的一種分選技術(shù),其分選原理是利用永久磁石組成的磁石轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)具有交替變化的磁場(chǎng)。當(dāng)具有電導(dǎo)性能的金屬經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí),會(huì)在金屬內(nèi)感應(yīng)出渦電流。此渦電流本身會(huì)產(chǎn)生交替變換的磁場(chǎng)并與磁石轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相反,有色金屬(銅、鋁、鋅、錫)則會(huì)因相斥作用而沿其輸送方向跳出來;實(shí)現(xiàn)與玻璃、塑料等非金屬物質(zhì)分離,達(dá)到分選目的。
應(yīng)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(yè)—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(yù)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?jiān)偕袠I(yè)—從造紙殘?jiān)蟹诌x有色金屬。
8、其他—其它有色金屬碎片與非金屬物質(zhì)分離場(chǎng)合。
技術(shù)特點(diǎn):
1、采用偏心磁極技術(shù),磁場(chǎng)變化集中在物料集中受力區(qū)域,分選效果至佳。
2、偏心磁極可調(diào),可根據(jù)物料的不同特性來調(diào)節(jié)物料集中受力區(qū)域位置,達(dá)到至佳分選效果。
3、偏心磁極技術(shù)因其磁場(chǎng)位置集中在固定區(qū)域,可有效防止磁性物質(zhì)隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)造成對(duì)皮帶的劃傷,最終劃破筒皮,導(dǎo)致設(shè)備無法使用。
4、采用智能控制系統(tǒng),用戶可根據(jù)需求調(diào)整手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。
5、自動(dòng)模式為一鍵式啟動(dòng),上手快、操作簡(jiǎn)單。
6、可根據(jù)用戶需求預(yù)留集中控制接口,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。
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