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本科毕业论文(设计)
题目:涡流损耗与应用的初步探讨
学院:物理与电子科学学院
班级:物理学二班
姓名:郑建峰
指导教师:马孟森职称:讲师
完成日期:2016年5月25日
涡流损耗与应用的初步探讨
摘 要:在机变器等电气设备中除电路部分外还有所谓的磁路部分然而
目录
0引言1
1涡电流理论基础1
2.薄导体板中的涡流分布及涡流损耗1
2.1薄导体板中的涡流分布1
2.2薄导体板由于涡流的损耗3
2.3薄导体板小结3
3块状金属的涡流及涡流损耗4
3.1铁芯为整块金属4
3.2铁芯为绝缘的薄片5
3.3块状金属的小结6
4涡流的应用:电磁炉6
4.1电磁炉的工作原理6
4.2电磁炉为什么不能用铜锅和铝锅7
5举例8
5.1涡流显徽镜8
5.2单相电能表中的涡电流9
5.3阻尼器中的涡电流10
5.4感应加热中的涡电流11
结论11
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统中就有涡流阻尼的"加盟".涡流阻尼的优点是结构简单,只要一块磁铁和一块铜板就能实现.涡流阻尼还可用来作为电气交通工具的制动器—涡流闸.
涡流也可用来探测隐蔽的金属物体,这种涡流金属探测器有一个流过一定频率交流电的探测线圈,这线圈产生的交变磁场在金属物中激起涡电流,涡电流的热效应和磁效应等效于一个电阻和电感串联的闭合回路,像变压器次级负载要按初次级匝数比反射到初级一样,隐蔽金属物的等效电阻,电感也会反射到探测线圈中,改变通过探测线圈电流的大小和相位,从而探知金属物.
5.4感应加热中的涡电流
交变磁场在金属中引起的涡电流会产生焦耳热,工业上用它进行金属冶炼,
金属表面淬火,金属管的焊接和金属毛坯的锻造,感应加热技术的优点是功率密度高,
加热速度快.能在数秒到数十秒的时间内,将金属表面加热到800~1000℃,以实现钢的淬火【如图8(a)所示】,能在极短的时间内将钢管的管缘加热到1250~1400℃,以实现管缝的焊合,依所用交变电源频率的不同,感应加热可分为工频,中频,高频感应加热,工频指50HZ的频率,工频加热可用于化工厂中反应釜的加热,高频感应加热炉在半导体材料提纯,制备中经常使用.
图8
结论
我们通过运用电磁学的理论知识,通过对薄导体板中涡流及其损耗的分析得出,对于薄板导体而言,导体板中的涡流损耗与交流电的频率和感应强度的平方成正比.涡流损耗再进一步将现实变压器的简单化的与理想化,得出磁路中的金属内的涡流损耗与其电导率ρ成反比,磁感强度的幅值B,金属的体积V成正比.能够去通过把金属块换成电阻大的薄金属片,去减少涡流损耗.在生活,生产中还要利用涡流所带来的"缺点",发明多种对人类有用的物理仪器和工业机器.