Токи вихревые (индуцированные

Токи вихревые (индуцированные, Фуко) 284,290 Томление 446 Трансляция 17 Требования к материалу [c.739]

При индукционном нагреве металл, помещенный в магнитное поле контура, по которому протекает переменный электрический ток, нагревается индуцированными вихревыми токами Фуко. [c.227]

Для восстановления первоначальных магнитных свойств магнитомягкие материалы подвергают отжигу, который снимает внутренние напряжения и вызывает рекристаллизацию зерен. Магнитные свойства зависят от размера зерна. Поверхностные слои зерен вследствие искажения строения кристаллов характеризуются повышенной коэрцитивной силой. При мелкозернистом строении суммарная поверхность зерен в единице объема больше, чем при крупнозернистом материале, поэтому в материале, состоящем из мелких зерен, влияние поверхностных искажений слоев сказывается сильнее и у него коэрцитивная сила больше. Внутренние напряжения нередко связаны с наличием в материале различных загрязнений, например кислорода в чистом железе, примесей или присадок кобальта, хрома, вольфрама. Используя примеси, усложняющие кристаллическую решетку, вводя технологическую операцию закалки, а иногда добиваясь ориентации структуры доменов в магнитном поле, получают магнитотвердые материалы. При перемагничивании ферромагнетиков в переменных магнитных полях всегда наблюдаются тепловые потери энергии. Они обусловлены потерями на гистерезис и динамическими потерями. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуцированными в массе магнитного материала, а отчасти и так называемым магнитным последействием, или магнитной вязкостью. Потери на вихревые токи зависят от электрического сопротивления ферромагнетика. Чем выше удельное сопротивление ферромагнетика, тем меньше потери на вихревые токи. Магнитное последействие особенно заметно проявляется в магнитомягких материалах в области слабых полей. [c.272]

Примером областей с низкими скоростями, представляющих особый интерес при изучении аэродинамики топочных процессов, являются пограничная и хвостовая области факела, индуцированные факелом течения в окружающей среде (подсос), обратные токи и застойные вихревые области. Эти элементы аэродинамики факела и камерной топки имеют не меньшее, а иногда большее значение, чем активная зона высокой скорости. Поэтому они должны тщательно изучаться на моделях. [c.329]

Скорость поступательного движения ДС опреде, [я-ется балансом изменения энергии магн. моментов во внеш. магн. поле и энергии диссипации, связанной с процессами релаксации магн. моментов (спинов) в движущейся ДС, а также с вихревыми токами, индуцированными движением ДС в проводящем магнетике. Релаксация магн. моментов осуществляется посредством взаимодействия меняющих ориентацию магн. моментов между собой (магнон-магнонное рассеяние) и [c.9]

Индукционная сварка. Металл нагревается пропусканием через него индуцированных вихревых токов, которые возникают при прохождении через индуктор переменного тока высокой частоты от ламповых или машинных генераторов (см. раздел 4.1). Нагрев токами высокой частоты обеспечивает наибольшую температуру на поверхности свариваемых деталей по сравнению с внутренними слоями. Нагретые заготовки сдавливаются и происходит сварка. В зависимости от частоты применяемого тока нагрев может происходить как с оплавлением, так и без оплавления свариваемых поверхностей. Этот способ широко применяется для сваривания шовных труб на непрерывных станах. Такие станы очень производительны трубы диаметром 60 мм свариваются со скоростью 50 м/мин, а диметром 325 и 426 мм — 30-40 м/мин. [c.341]

Индукционный нагрев металла достигается путем индуцирования вихревых токов. Электромагнитное поле создается индуктором, подключенным через трансформатор напряжения к источнику переменного тока. Источниками питания током могут служить машинные генераторы и тиристорные преобразователи (до 10 ООО Гц). Чем больше частота тока, тем меньше глубина проникновения его в проводник и, следовательно, тем меньше глубина закалки. Распределение тока по сечению проводника зависит от его природы и свойств. Нагрев токами высокой частоты осуществляется следующим образом. Изделие, подлежащее нагреву, помещают внутри спирали из медной трубки (рис. 10.1), т. е. в индуктор. Через [c.215]

Распространенной является схема, в которой используются вихревые тормозные генераторы, монтируемые на одном валу с двигателем. Они состоят из стального массивного ротора, вращающегося в постоянном магнитном поле неподвижного статора. Ротор тормозного генератора соединен с ротором основного двигателя и вращается вместе с ним. Тормозной момент создается благодаря взаимодействию постоянного магнитного поля статора и поля, возникающего от индуцированных в роторе вихревых токов. Он пропорционален скорости вращения ротора (скольжению) и регулируемому току возбуждения обмоток статора. Механические характеристики тормозного генератора и основного двигателя дают серию результирующих жестких механических характеристик привода, обеспечивающих низкие скорости опускания груза на место установки. [c.130]

Поле Е складывается из поля Е , обусловленного объемным зарядом q, и вихревого поля Е , связанного с изменением по времени индуцированного магнитного поля Н = Н . Внешние магнитное и электрическое поля отсутствуют. В (2.1)-(2.2) j - вектор плотности тока, - скорость заряженных частиц (для дальнейших оценок рассматривается простейший случай, когда имеется только один сорт заряженных частиц), с - скорость света, г и - магнитная проницаемость и диэлектрическая постоянная среды. Они предполагаются постоянными и одинаковыми внутри и вне струи. [c.718]

Изменение магнитного потока, пронизывающего тело, может быть вызвано двумя причинами перемещением тела относительно поля возбуждения и изменением этого поля во времени при неподвижном теле. Соответствующие механизмы возникновения индуцированных вихревых токов можно назвать индукцией движения и трансформаторной индукцией. Возможны оба механизма образования вихревых токов. Тогда связь между напряженностью Е [c.6]

В качестве иллюстрации того, что поверхностные заряды могут не только вноситься в систему из источника, но и создаваться индуцированным вихревым полем, возьмем длинный цилиндр с радиальным разрезом, помещенный в однородное поле Яо (рис. 1.4). Потенциальное электрическое поле источника здесь отсутствует, однако в зоне разреза создаются наведенные электрические заряды с плотностью а. Эти заряды вызывают искривление пути вихревого тока i.2 вокруг разреза. Во внешней области (в воздухе) они создают потенциальное электрическое поле, линии напряженности которого начинаются на зарядах о+ и кончаются на а . Однако и здесь можно избежать совместного расчета электрического и магнитного полей, формулируя задачу как краевую относительно Я в металле (1.20) при известном значении функции на границе. Яр = Яо. [c.20]

Нагревание исследуемых образцов путем бесконтактной подачи энергии в работах [51, 52] осуществляли действием медленных электронов, в [53] - индуцированными вихревыми токами, в [54—56] -электронами с энергией 5 кэВ. Прибор, описанный в работе [54], относится к классу калориметров с электрической компенсацией теплового эффекта (рис. 8.15). [c.93]

Подведение к образцу известного количества теплоты при определении его теплоемкости осуществляют с помощью электрического нагревателя. Чтобы уменьшить влияние систематических погрешностей из-за контакта источника энергии с образцом, предложены другие методы нагревания, например потоком медленных электронов [51, 52], индуцированными вихревыми токами [53, 78]. Ниже рассмотрены несколько вариантов методов и соответствующих калориметров для измерения удельной теплоемкости. [c.111]

Измерительная ячейка здесь воспроизводит схему асинхронного двигателя, в котором роль ротора играет исследуемый образец. Вращающееся магнитное поле, однородное в окрестности образца, вызывает появление в нем вихревых токов. Взаимодействие последних с магнитным полем приводит к появлению механического момента, закручивающего образец. При нулевой проводимости индуцированные токи практически равны нулю и момент тоже равен нулю. [c.16]

Таким образом, процедура вычисления кинематических характеристик течения, индуцированного винтовыми вихревыми нитями, сводится к вычислению главной части записанной через элементарные функции, причем информацию о кручении вихрей явно содержат сами особенности и их коэффициенты в (3.9). Поэтому для решения задачи представление рядов (2.1) через (3.9) более просто и эффективно даже с добавлением (3.11), чем подходы [5, 10, 12]. Дополнительно заметим, что при т оо, когда винтовая нить распрямляется и можно перейти к плоскому вихрю, коэффициенты стремятся К нулю И решение полностью совпадает с плоским случаем, т. е. для поля скорости оно описывается полюсом, а для функции тока — логарифмом. [c.402]

В образцах, обладающих большой электропроводностью, возбуждение колебаний может быть осуществлено за счет взаимодействия индуцированных вихревых токов с постоянным магнитным [c.364]

Из второго уравнения Максвелла вытекает, что вихревое магнитное поле создается, прежде всего, токами (] — плотность токов проводимости), но даже в отсутствие тока электрических зарядов индуцированное магнитное поле возникает при наличии переменного электрического поля. [c.27]

Для приема необходимо наложенное магнитное поле. Применяется такое же устройство, как при излучении. При импульсном эхо-методе различные исследователи уже предлагали применить одно и то же устройство и для излучения, и для приема — по аналогии с использованием одного совмещенного пьезоэлектрического искателя. Если элемент объема (IV (см. рис. 8.6 или 8.7) движется под действием силы в магнитном поле В, то в нем течет вихревой ток плотностью g, который индуцирует в наложенной катушке некоторое напряжение. Направлением магнитного поля по аналогии с излучением задается и прием продольных или поперечных волн. Индуцированное напряжение имеет ту же частоту, что и механическое колебание. [c.176]

Поверхностные и внутренние дефекты можно определять с помощью вихревых токов, индуцируемых в изделии внесением его в электромагнитное поле индуктора. При перемещении детали в индукторе или индуктора относительно детали индуцированные вихревые токи взаимодействуют с индуктором н меняют ее полное сопротивление. Индуцированный ток в образце зависит от наличия дефектов, проводимости образца, а также его твердости и размеров. Применяя соответствующие индуктивности и частоты или их сочетание, можно выявить дефекты. Контроль вихревыми [c.263]

Косвенный характер контроля. Некоторые специфические проблемы применения этого метода возникают вследствие косвенного характера контроля. Вихревые токи возникают в металлическом испытуемом образце при помещении его в магнитное поле переменного тока индукционной катушки. На прохождение тока влияют электрические свойства и форма испытуемого образца или наличие несплошностей и дефектов. В свою очередь изменение величины вихревых токов влияет на импеданс возбуждающей катушки или изменяет индуцированное напряжение датчика. Таким образом, влияние испытуемого образца может проявляться через изменение импеданса датчика. Вихретоковые испытания являются косвенными испытаниями, они не измеряют непосредственно любую конкретную характеристику образца. Скорее они определяют некоторую весовую функцию прохождения тока, которая косвенно связана с состоянием испытуемого образца. Эта весовая функция зависит от конструкции датчика, рабочей частоты и свойств испытуемого образца. В результате если изменяются условия испытаний, то становится трудно или почти невозможно определить отдельные контролируемые параметры по сигналу, получаемому при одночастотном методе, при котором возможно определение только одного или двух параметров. [c.360]

Положительным электродом служит проволока из жаростойких металлов, расположенная на оси горелки. Индуцированный электрическим полем ионный ток не оказывает влияния на течение газа и не изменяет формы пламени. Тяжелые положительные ионы движутся в радиальном направлении к катоду, увлекая раскаленные продукты сгорания к стенкам, что создает вихревое их движение, способствующее теплообмену. [c.239]

Pu . 2.12. Изолинии функции тока течения, индуцированного винтовой вихревой нитью, в горизонтальном (А, 2 = onst) и меридиональном Б, О = О, л) сечениях при различном значении относительного шага h = lnlja. а - 16 б - 8 в - 4 г - 2, д - У [c.111]

Сверхпроводящие изделия (соленоиды, кабели), изготовленные из сверхпроводящих проводов, имеют более низкие критические токи, чем проволоки, использованные для их изготовления. Это явление получило название деградации. Допустимое значение рабочего тока в сверхпроводящем и.эде-лии зависит от потерь энергии в сверхпроводящих проводах. Это гистерезнс-ные потери в сверхпроводящих волокнах потери, вызванные собственным магнитным полем проволок вихревые потери в жиле, вызванные индуцированными токами между проволоками и др. Энергетические потери приводят к тепловыделениям в сверхпроводнике, [c.524]

Из уравнения индукции (1.94) следует критерий Rm=anul = i/v — магнитное число Рейнольдса, где = 1 / ац — магнитная вязкость . Несмотря на внешнее сходство его структуры со структурой гидродинамического числа Рейнольдса, магнитное число Рейнольдса имеет совсем иной физический смысл оно характеризует степень влияния движущейся электропроводной среды на магнитное поле. По порядку значений Rm = = Я щ,/Яо, где Яд — приложенное ( внешнее ) магнитное поле Я д — индуцированное магнитное поле, возникающее в потоке при протекании индуцированных вихревых токов = го1Я д. По сути Я д — это возмущение поляЯц, обусловленное воздействием на это поле движущейся электропроводной среды. [c.53]

Электромагнитная аналогия. Между формулами, полученными для вихревого движения, и формулами, относящимися к некоторым электромагнитным явлениям, имеет место точное соответствие. В этой аналогии вихревая линия соответствует электрическому контуру, интенсивность этой вихревой линии —силе тока, а скорость жидкости —магнитной силе. Таким образом, формула ДJlя индуцированной скорости в точности соответствует формуле Био —Савара для магнитного эффекта электрического поля. Эту аналогию можно продолжить, заметив, что источники и стоки соответствуют положительному и отрицательному магнитным полюсам. [c.517]

Эта формула для скорости, индуцированной бесконечно тонкой вихревой питью, называется законом Био - Савара, 1юскольку по форме совпадает с выражением для магнитного поля, создаваемого замкнутым проводником с постоянным током. Формулу (2.14) можно переписать в дифференциально.м виде [c.88]

Эта формула описывает так называемый линейный вихревой диполь, или просто вихревой диполь, с моментом т. Легко показать, что линии тока и эквипо-тенциали представляют собой окружности, касающиеся начала координат. Причем центры окружностей для линий тока и эквипотенциалей лежат соответственно на осях X и у. Напомним, что для обычного диполя, состоящего из источника и стока, комплексный потенциал имеет вид = т/2яг. Из сравнения с (2,26) следует, что различие между вихревым и обычным диполями заключается в том, что линии тока и эквипотенциали меняются местами. Выше была описана прямолинейная вихревая нить в безграничном пространстве (или точечный вихрь на неограниченной плоскости). При наличии твердых границ в ряде частных случаев можно найти аналитическое решение с помощью метода отражений. В частности, для точечного вихря в области, ограниченной вещественной осью, отраженный вихрь имеет равную по величине и противоположную по знаку циркуляцию (рис, 2.6). Комплексный потенциал системы и индуцированное поле скоростей имеют соответственно вид [c.94]

Изолинии функции тока (2.57) при различных значениях относительного шага винтовой линии h = 2т1//й показаны на рис. 2.12. При большом значении шага (рис. 2.12а) изолинии j в горизонтальном сечении г = onst близки к концентрическим окружностям, соответствуюшим течению, индуцированному прямолинейной вихревой нитью (см. п. 2.3.1). В то же время изолинии, построенные в вертикальной плоскости 0 = onst, свидетельствуют о пространственности течения. Часть изолиний в окрестности точки пересечения вихревой нити с плоскостью оказываются замкнутыми. При уменьшении шага структура течения перестраивается. Так, при /г =4 (рис. 2.12в) в горизонтальной плоскости образуется второе семейство замкнутых линий. [c.110]

Калориметр Стретца — Баутиста [72] — изящный пример дроп-калориметра. Образец, свободно подвешенный в переменном электромагнитном поле, нагревается индуцированными вихревыми токами. Таким образом образцы жидких металлов можно удерживать без тигля, исключая влия- [c.108]

Во время второй фазы пленка проходит мимо спец. головки (ролика) и разогревается токами высокой частоты (за счет вихревых токов, индуцированных в проводящем слое, и диэлектрич. потерь в пленке) или инфракрасным излучением от нагретой проволоки до размягчения термопластич. слоя. Под действием электростатич. сил притяжения между отрицательно заряженными участками новерхности ленты и проводящим слоем термопластик деформируется степень деформации при правильно выбранном режиме линейно зависит от потенциала каждого участка. Т. о., строки, записанные электронным лучом, преобразуются в параллельные канавки сложного рельефа. [c.166]

Безэлектродные методы измерения удельного электрического сопротивления разделяют на два класса в зависимости от того, какой эффект вихревых токов, индуцированных в образце, измеряется — механический или электрический. К первому (механическому) классу относится метод Ролла и Мотца [215], в котором удельное сопротивление рассчитывают из момента кручения вокруг оси цилиндрического. образца, вызываемого вихревыми токами, индуцируемыми вращающимся магнитным полем [232]. Уравнение данного метода содержит член, зависящий от вязкости, который может быть сделан малым путем [c.74]

Из-за индуцированных вихревых токов проникающее в образец поле затухает и меняет фазу относительно ноля на новерхности. Сдвиг и затухание возрастают с ростом частоты. Поле, прошедшее во внутреннюю полость цилиндра, регистрируется с помощью специальной катушки. Частота задающего поля изменяется до тех пор, пока сдвиг фаз на стенке цилиндра не достигает заданного значения (обычно 180 ). Зная частоту и форму образца, можно рассчитать удельное сопротивление по формуле р = / -вш1ХоШ1зо/Х". 1 Де вш — наружный радиус цилиндра io—магнитная постоянная, олао — круговая частота, при которой фазовый сдвиг составляет 180 . Величина X зависит от огнишения внутреннего / вт II нар) жного радиусов Р = / вт/ вш и рассчитывается численными методами. Б работе [19] приведены подробные габ.ищы. Дли нрн.мсра нри (3 = 0,5 х=. о31 [5 = 0,1 х = 5.114. [c.20]

Шо дим теперь, почему магнитное поле не проникает внутрь сверхпроводника. При внесении сверхпроводника в магнитное поле в нем возникают вихревые токи индукций 1, магнитное пс е которых полностью компенсирует внешнее - образец ведет ка1 идеальный диамагветик. Ио индуцированное магнитно поле, в свою очередь, также создает визфевые токи, которые направлены уже в другую сторону, нежели 1 , и равны им по величине. В итоге в объеме ( разца отсутствуют гак магнитное поле, тшс и ток, а ре- льтирующие индуцированные токи оказываются проходящими [c.132]

В демпферах с магнитогистерезисными стержнями и токовихревых демпферах изменение кинетической энергии определяется соответственно потерями на перемагничивание и омическими потерями от вихревых токов. Передача же кинетического момента в первом случае происходит вследствие взаимодействия с МПЗ магнитного момента, наведенного в стержнях напряженностью поля Земли, а во втором случае — магнитного момента индуцированных токов. [c.28]

В настоящее время в промышленности широкое распространение получили детали, выполненные из немагнитных токопроводящих материалов (латуни, меди, алюминия, серебра и т. п.), которые штампуются из ленты. Для подачи подобных деталей на последующие технологические позиции необходимо обеспечить их ориентацию. Задачу ориентации таких деталей можно решать с помощью переменного магнитного поля. Эффект ориентирования достигается в результсгге взаимодействия внешнего переменного магнитного поля с индуцированным в детали полем вихревых токов. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...