Avant de connaître un scénario clair sur les courants de Foucault, commençons à connaître son histoire, comment il a été développé et quelles sont ses améliorations. Ainsi, le premier scientifique à se pencher sur le concept de ce courant fut Arago en 1786 - 1853. Alors que dans la période entre 1819 - 1868, Foucault gagna des crédits dans la découverte du tourbillon actuel . Et la première utilisation des courants de Foucault a lieu pour une analyse non destructive qui s'est produite en 1879 lorsque Hughes a mis en œuvre les concepts de conduite d'expériences de catégorisation métallurgique. Maintenant, l'article donne une explication claire du courant de Foucault, son principe, ses équations mathématiques, ses utilisations, ses inconvénients et ses applications.
Qu'est-ce que le courant de Foucault?
Ceux-ci sont également appelés courants de Foucault où ceux-ci circulent autour des conducteurs sous la forme de tourbillons rotatifs dans les ruisseaux. Celles-ci sont simulées en faisant varier les champs magnétiques et le mouvement dans des anneaux fermés, qui sont en position verticale par rapport au plan du champ magnétique. Des courants de Foucault peuvent être générés lorsqu'il y a un mouvement du conducteur à travers le champ magnétique ou lorsqu'il y a une variation du champ magnétique qui entoure le chauffeur .
Cela signifie que tout ce qui se produit dans le conducteur est confronté à un changement de direction ou d'intensité des champs magnétiques, ce qui délivre ces courants de circulation. La taille de ce courant a une proportion directe avec la taille du champ magnétique, la section transversale de la boucle et la quantité de changement dans le flux et a un taux proportionnel inverse à celui du conducteur résistivité . C'est le principal principe des courants de Foucault .
Fonctionnement par courants de Foucault
Théorie
Cette section explique le théorie des courants de Foucault et comment il peut être compris.
Grâce à la loi de Lenz, ce courant produit un champ magnétique qui contredit la variation du champ magnétique, qui a été créé par lui, et ainsi les courants de Foucault répondent en retour sur la cause du champ magnétique. Par exemple, un bord conducteur adjacent imposera une pression d'entraînement sur un aimant mobile qui diffère avec son mouvement, car ces courants sont stimulés à la surface d'un champ magnétique qui est mobile.
Ce phénomène est applicable dans les freins à courants de Foucault qui sont utilisés pour résister rapidement aux équipements de puissance rotative lorsqu'ils sont OFF. Le flux de courant à travers la résistance du conducteur disperse même l’énergie sous forme de chaleur. Donc, ce courant est la raison cruciale de la perte d'énergie dans les appareils alimentés en courant alternatif qui sont des générateurs, inducteurs , et d'autres. Afin de minimiser cela, il doit y avoir une construction spécifique comme des noyaux de ferrite ou blindés noyaux magnétiques cela doit être fait.
Lorsqu'une bobine de cuivre ou en général des conducteurs électriques sont situés dans un circuit où il y a passage de courant alternatif, le champ magnétique est généré à travers la bobine et cela dépend de la auto-inductance théorie. Et la règle du pouce de droite définit le chemin du champ magnétique. L'intensité du champ magnétique résultant est basée sur le courant d'excitation de la bobine et le niveau de fréquence CA. Lorsque la bobine se trouve à proximité de la surface métallique, il y aura alors induction de la substance.
Lorsque la bobine se trouve à l'emplacement sur l'échantillon présentant un défaut, il se produit alors une interruption du flux de courant de Foucault qui entraîne une variation de la densité et des directions. Une variation correspondante de la force du champ magnétique secondaire déclenche des changements d'équilibre du système qui sont notés comme l'impédance de la bobine. Les changements contemporains dans la technologie des courants de Foucault consistent en un courant pulsé, un réseau de courants de Foucault et quelques autres.
Perte de courant de Foucault
C'est un autre sujet crucial à discuter.
Les courants de Foucault sont générés lorsqu'un conducteur subit des champs magnétiques variables. Comme ces courants de Foucault sont idéaux et non fonctionnels, ils imposent une perte dans la substance magnétique et sont connus sous le nom de pertes par courants de Foucault. De la même manière que les pertes par hystérésis, les pertes par courants de Foucault améliorent également la substance magnétique Température . Ces pertes sont collectivement appelées pertes magnétiques / noyau / fer.
Perte de courant de Foucault
Considérons la perte de courant de Foucault dans un transformateur.
Le flux magnétique dans la section interne du noyau du transformateur stimule la force électromotrice dans le noyau en se basant sur les lois de Lenz et Faraday qui permet la circulation du courant dans le noyau. Le formule de perte par courants de Foucault est donné par
Perte de courant de Foucault = àestFdeuxBmdeuxτdeux
Au dessus expression mathématique de la perte par courants de Foucault ,
'àest’Représente une valeur constante basée sur la taille et ayant une relation inverse avec la résistivité du matériau.
«F» représente la gamme de fréquences du matériau d’excitation
«Bm»Correspond à la valeur maximale du champ magnétique et
τ représente l’épaisseur du matériau
Afin de minimiser ces pertes de courant, la section de noyau dans le transformateur est développée en assemblant des feuilles minces appelées tôles collectées et chaque plaque individuelle est blindée ou polie. Avec ce vernissage, le mouvement des courants de Foucault est limité à un niveau très minimal de la section transversale de chaque plaque individuelle et protégé des autres plaques. Pour cette raison, le sens d'écoulement du courant atteint une petite valeur.
Afin de minimiser l'impact des pertes par courants de Foucault, il existe principalement deux approches.
Minimisation des niveaux de magnitude du courant - Le niveau de magnitude du courant de Foucault peut être minimisé en divisant le noyau solide en feuilles minces appelées laminations, où elles sont dans une direction parallèle au champ magnétique.
Chaque stratification individuelle est recouverte de l'autre extrémité à l'aide d'une fine surface de film d'oxyde ou de vernis. Grâce à la stratification du noyau, les zones de section transversale sont minimisées et ainsi la force électromotrice stimulée est également minimisée. Etant donné que la section transversale est minimale là où le courant circule, les niveaux de résistivité sont améliorés.
La perte survenue par ce courant peut également être minimisée par la mise en œuvre d'une substance magnétique qui a une valeur de résistivité améliorée telle que l'acier au silicium.
Système de freinage
Système de freinage à courant de Foucault est également appelé freinage électrique / à induction. Il s'agit d'un instrument utilisé pour arrêter ou ralentir la substance en mouvement en dispersant l'énergie cinétique sous forme de chaleur. Contrairement aux systèmes de freinage à friction généraux, la pression de traînée dans le frein actuel est une force électromagnétique entre l'aimant et la chose adjacente qui est en mouvement relatif en raison de la simulation dans la simulation du conducteur dans le courant de Foucault via EMF .
Avantages des inconvénients
Maintenant, considérez les avantages et les inconvénients de ce concept.
Avantages du courant de Foucault
- Cette approche est principalement applicable à la procédure d'analyse
- C'est la procédure d'analyse sans contact qui ne montre aucun impact sur le travail
- L'analyse est complètement accélérée et donne des résultats précis
- La surface du revêtement est facilement analysée et utilisée sur plusieurs produits
- Il est même employé dans un dispositif de compteur de vitesse et également dans la procédure de four à induction.
Inconvénients des courants de Foucault
- En raison de ce processus, il y aura une fuite de flux magnétique
- Une perte de chaleur importante se produit en raison des courants cycliques en raison du frottement du circuit magnétique. Avec cette énergie électrique est gaspillée sous forme de chaleur
Applications du courant de Foucault
- Mis en œuvre dans les trains équipés de freins à courants de Foucault
- Utilisé pour offrir un couple d'amortissement dans les appareils PMMC
- Utilisé dans les appareils électriques tels que les compteurs d'énergie à induction
- Ceux-ci sont utilisés pour connaître les dommages dans les sections métalliques.
