渦流損耗

渦流損耗（eddy current loss）

導體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時，導體內的感生的電流導致的能量損耗，叫做渦流損耗。在導體內部形成的一圈圈閉合的電流線，稱為渦流（又稱傅科電流）。

基本介紹

• 中文名：渦流損耗
• 外文名：eddy current loss
• 性質：科學
• 類別：物理

渦流簡介

在電磁裝置中磁場感應渦流，在鐵心中也會感應渦流。

磁場

在變壓器和電機中，為減少鐵耗，鐵心由矽鋼片疊壓而成；

而在電磁閥中，由於結構及尺寸特點，一般則採用整體的磁心和磁軛，因此還存在集膚效應問題。

由電磁軸承支承的轉子在高速旋轉時，除由於空氣摩擦產生的損耗外，轉子內還將產生相當大的鐵損耗（渦流損耗和磁滯損耗），而且一般渦流損耗要遠大於磁滯損耗。通常採用疊片、燒結或纏繞結構的轉子來減小渦流損耗。

永磁同步電機

在表貼式永磁同步電機中，由於轉子與定子磁場同步旋轉，常忽略轉子中的渦流損耗。實際上，定子齒槽效應、繞組磁動勢的非正弦分布和繞組中的諧波電流所產生的諧波磁勢也會在轉子永磁體、轉子軛和綁紮永磁體的金屬護套中引起渦流損耗。

永磁同步電機

在通常情況下，與定子的銅損和鐵損相比，永磁同步電機中的轉子渦流損耗很小。但是由於轉子散熱條件不好，這些渦流損耗可能會引起很高的溫升，引起永磁體局部退磁，特別是燒結NdFeB具有較大電導率和較低的居里溫度。在一些高速或高頻永磁同步電機中尤為嚴重。

與電機的基本損耗相比，永磁同步電機中的轉子渦流損耗很小。因此在基本損耗計算中很小的計算誤差就會帶來轉子渦流損耗很大的誤差。但在轉子堵轉時進行測試，可以消除電機基本損耗對轉子渦流損耗的影響。

相關因數

渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導體的運動、導體的幾何形狀、導體的磁導率和電導率等因素有關。

渦流損耗的計算需根據導體中的電磁場的方程式，結合具體問題的上述諸因素進行。

利用與抑制

置於隨時間變化的磁場中的導體內，也會產生渦流，如變壓器的鐵心，其中有隨時間變化的磁通，它在副邊產生感應電動勢，同時也在鐵心中產生感應電動勢，從而產生渦流。這些渦流使鐵心發熱，消耗電能，這是不希望有的。但在感應加熱裝置中，利用渦流可對金屬工件進行熱處理。

渦流

大塊的導體在磁場中運動或處在變化的磁場中，都要產生感應電動勢,形成渦流,引起較大的渦流損耗。為減少渦流損耗，常將鐵心用許多鐵磁導體薄片（例如矽鋼片）疊成，這些薄片表面塗有薄層絕緣漆或絕緣的氧化物。磁通穿過薄片的狹窄截面時，渦流被限制在沿各片中的一些狹小迴路流過，這些迴路中的淨電動勢較小，迴路的長度較大，再由於這種薄片材料的電阻率大，這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以，交流電機、電抗器中廣泛採用疊片鐵心。