Вихревые токи

На рис. 3-28 изображен укрепленный на оси металлический диск прибора и следы полюсов двух электромагнитов. Последние создают магнитные потоки Φ1 и Φ2, пронизывающие диск, векторы магнитной индукции их B1 и B2 показаны на рисунке.
При всяком изменении тока в обмотке первого электромагнита изменяется магнитный поток Φ1 и в диске индуктируются кольцевые или, как их обычно называют, вихревые токи i_B1, аналогичные токам в кольце .

Направление вихревых токов определяется так же, как и направление токов в кольце.
В результате взаимодействия вихревых токов i_B1 с магнитным потоком Φ2 возникает электромагнитная сила F1 вызывающая вращение диска.
На рис. 3-29 показан металлический диск счетчика электрической энергии и след полюса постоянного магнита.
При вращении диска участки его, расположенные над полюсом магнита, пересекают магнитные линии, и в диске возникают вихревые токи i_B. Направление наведенной э. д. с. и совпадающих с ней по направлению вихревых токов определяется по правилу правой руки.
В результате взаимодействия этих токов с магнитным полем того же постоянного магнита создается электромагнитная сила и возникает тормозной момент, необходимый, например, для работы электросчетчика.
Вихревые токи возникают также в результате изменения магнитных потоков, пронизывающих металлические сердечники (рис. 3-30,а и 3-31,а), кожухи и другие части электрических машин и аппаратов.

В этом случае вихревые токи не только нагревают металл, по которому они проходят, но и создают свои магнитные поля, которые противодействуют причине, их вызывающей. Нагревание вихревыми токами происходит за счет расхода электрической энергии и преобразования ее в тепловую, которую называют потерей от вихревых токов. Мощность удельных потерь в стали от вихревых токов выражается в ваттах на килограмм. Вихревые токи можно использовать в печах и в нагревательных устройствах различного назначения.
В электрических машинах и аппаратах вихревые токи обычно нежелательны, так как вызывают дополнительные потери и снижают их к. п. д.
Для уменьшения вихревых токов применяются сердечники, выполненные из сортов стали с повышенным удельным электрическим сопротивлением стали, содержащие 0,5—4,8% кремния. Кроме того, сердечники машин, в которых наводятся вихревые токи, набираются из тонких (0,1—0,5 мм) изолированных друг от друга листов стали (рис. 3-30,6 и 3-31,6).