涡流损耗（涡流损耗的大小与铁芯材料的性质）

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如何产生涡流损耗

涡流损耗

当导体在非均匀磁场或时变磁场中运动时，导体中会产生感应电流，引起能量损失，这种损失称为涡流损耗。

导体内部形成的闭合电流线的线圈称为涡流，也叫傅科电流。



涡流损耗的影响因素

涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。

电磁轴承支撑的转子高速旋转时，除了空气体摩擦引起的损耗外，转子中还会产生相当大的铁损(涡流损耗和磁滞损耗)。通常，涡流损耗远大于磁滞损耗。

通常，叠片、烧结或缠绕转子用于减少涡流损耗。

涡流损耗和磁滞损耗的区别

1、原理不同

(1)涡流损耗:当导体中存在交变磁场时，根据电磁感应定律，导体中会产生感应电流，这个电流在导体中流动产生焦耳热，使导体发热而引起损耗，称为涡流损耗。

(2)磁滞损耗:由导磁体磁滞回线的非零区引起。磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗越大。磁滞损耗将导致磁化器发热。

涡流损耗和磁滞损耗都是铁损，涡流损耗和磁滞损耗只发生在交变磁场中。

2.不同的表演

涡流损耗:磁场在导体中产生涡流，电流(涡流)通过有电阻的导体产生热能。

磁滞损耗:由铁芯内部磁畴高速旋转过程中的摩擦引起，最终体现为热能。

涡流损耗的大小与什么有关？？

涡流损耗与交变频率f、厚度d和最大磁感应强度Bm的平方成正比，与材料的电阻率ρ成反比。

可以看出，要降低涡流损耗，首先要降低厚度，其次要增加涡流回路中的电阻。硅钢片是在电工钢片中加入适量的硅制成的，显著提高电阻率。

磁滞损耗和涡流损耗是有功分量还是无功分量？

1.磁滞损耗是指铁磁材料作为磁介质在一定励磁磁场下的固有损耗，是指磁能转化为电能或无功功率，但转化过程中产生的损耗是有功损耗。

2.涡流损耗是指磁通交变时铁芯产生的感应电动势，进而产生感应电流，称为涡流；感应电流是无功的，但感应电流对铁芯电阻造成的损耗是有功损耗；剩余损耗是指除磁滞损耗和涡流损耗以外的损耗，所占比例很小。这些损耗(注意“损耗”二字)都是电能转化为热能，所以是有功损耗。

涡流损耗的利用和抑制:

当置于时变磁场中的导体中时，也会产生涡流，如变压器的铁芯，其中磁通量有时会发生变化，导致在二次侧产生感应电动势，在铁芯中也产生感应电动势，从而产生涡流。这些涡流加热铁芯并消耗电能，这是不希望的。然而，在感应加热装置中，涡流可以用于金属工件的热处理。

当大导体在磁场中运动或处于变化的磁场中时，会产生感应电动势，形成涡流，造成较大的涡流损耗。为了减少涡流损耗，经常在铁芯上叠放许多铁磁性导体片(如硅钢片)，这些片的表面涂上薄薄的绝缘漆或绝缘氧化物。

当磁通通过薄片的窄截面时，涡流被限制在沿着每个薄片中的一些窄回路流动，这些回路中的净电动势小，回路长度长。此外，由于该板的高电阻率，涡流损耗可以显著降低。因此，叠片铁芯广泛应用于交流电机和电抗器。

什么是涡流损耗？

导体中电磁感应产生的电流。也被称为傅科电流。当导体在磁场中运动时，或者导体静止但具有时变磁场时，或者这两种情况同时发生时，都会引起磁力线与导体的相对切割。根据电磁感应定律，导体中产生感应电动势，从而驱动电流。由此引起的电流在导体中的分布因导体表面形状和磁通分布的不同而不同，其路径往往像水中的旋涡，故称为涡流。导体在非均匀磁场或时变磁场中运动时，涡流引起的能量损失称为涡流损耗。涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。涡流损耗的计算应以导体中电磁场的方程为基础，结合具体问题的上述因素。

如果我们仔细观察发电机、电动机和变压器，我们会发现它们的铁芯不是由一整块金属制成的，而是由许多薄硅钢片制成的。这是为什么呢？原来，当一块金属放在时变磁场中或在磁场中运动时，金属块中会产生感应电流。这种电流在金属块中形成闭合回路，很像水的涡流，所以简称涡流。整个金属的电阻很小，所以涡流往往很强。比如变压器的铁芯，当交流电通过导体时，通过铁芯的磁通量随时间不断变化，在二次侧产生感应电动势，在铁芯中产生涡流。这些涡流使铁芯发热很多，浪费大量电能，效率低。但是也可以使用涡流。在感应加热装置中，金属工件可以通过涡流进行热处理。

当大导体在磁场中运动或处于变化的磁场中时，会产生感应电动势，形成涡流，造成较大的涡流损耗。为了减少涡流损耗，由薄硅钢片制成的涂有薄绝缘漆或绝缘氧化物的铁芯被广泛用于交流电机和电器中，使得涡流被限制在窄片内。磁通通过薄截面时，这些电路中的净电动势小，电路长度长，电路电阻大，涡流大大减弱。而且由于这种板材电阻率高(硅钢的涡流损耗仅为普通钢的1/5到1/4)，涡流损耗大大降低。

另一方面，可以利用涡流来制作一些感应加热装置或阻尼装置，以减少运动部件的振动。

这足以引入涡流损耗。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了在这个网站上找到更多关于涡流损耗、铁芯材料的性质和涡流损耗的信息。

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