* 涡流

变压器的铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成的,这是为了减少由于铁芯中交变磁通量引起的涡流损失。

什么是涡流呢?

让块状金属放在变化的磁场中,或让它在磁场中运动时,金属块内会产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合回路,电路形状很像水的涡流,因而这种电流叫做涡流。涡流会使金属发热,损耗电能。

为了减少涡流损失,很多电机的铁芯都是用硅钢片叠合而成。涡流有害,人们要尽量减少它造成的损失。但它也有可利用的地方,在工业上广泛利用涡流所产生的热量来冶炼金属,焊接金属。图 16-10 是冶炼金属的高频感应炉的示意图,这种电炉接上高频交流电源时,让高频交流电通过线圈,在冶炼锅内被冶炼的金属中就产生涡流,产生大量的热使金属熔化。这种冶炼方法冶炼时间短,温度容易控制,并能避免有害杂质混入。

图 16-10

高频焊接也是利用涡流产生的热使金属管缝焊接起来的,图 16-11 是高频焊接示意图。将两根需要焊接的钢管对齐插入通有高频交流电的线圈中,两根钢管接触处因涡流而产生大量的热使两管焊牢。

生活中所用的电磁灶,也是利用涡流产生热。图 16-12 是电磁灶的示意图。工作时,将交流电通入线圈产生交变磁场,磁感线由铁芯穿过锅底, 形成磁回路,在锅底产生涡流直接对锅加热。电磁灶与利用电流通过电阻丝产生热量的电灶相比,热效率较高,还具有锅内温度分布均匀的优点。

图 16-12

上面是有关涡流热效应的应用,涡流在磁场中受力的应用也很多。 图 16-13 所示是一种汽车上速率表的原理图。永久磁铁与车轮转轴用

软轴相连,车轮转动时,磁铁被带动旋转,使铝质圆盘 S 产生涡流,同时涡流受到安培力而转动。当圆盘所受力矩能迅速与弹簧 A 的反力矩平衡 时,指针 P 即指出车速的大小。

图 16-13