آهنربای جریان گرداب چیست؟

یک آهنربای جریان گرداب یک نوع تخصصی از آهنربا است که در برنامه های مختلف به ویژه در سیستم های ترمز ، آزمایش غیر مخرب و اتلاف انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. اصطلاح 'جریان eddy ' به جریانهای چرخش برق ناشی از یک هادی اشاره دارد که در معرض یک میدان مغناطیسی در حال تغییر است. این جریان ها زمینه های مغناطیسی خود را ایجاد می کنند ، که با میدان مغناطیسی اصلی در تعامل هستند و نیروهایی را ایجاد می کنند که می توانند برای اهداف خاص استفاده شوند.

### چگونه جریانهای ادی کار می کنند

جریانهای ادی از طریق القاء الکترومغناطیسی ، پدیده ای که توسط مایکل فارادی در قرن نوزدهم کشف شده است ، ایجاد می شوند. هنگامی که یک هادی ، مانند صفحه فلزی یا دیسک ، از طریق یک میدان مغناطیسی حرکت می کند یا در معرض میدان مغناطیسی در حال تغییر قرار می گیرد ، جریان های الکتریکی در داخل هادی القا می شوند. این جریان ها در حلقه های بسته جریان می یابند و شبیه به لبه های چرخان در آب هستند ، از این رو نام 'جریان های ادی.'

استحکام جریانهای گردو به عوامل مختلفی از جمله استحکام میدان مغناطیسی ، سرعت حرکت هادی و هدایت مواد بستگی دارد. میدان های مغناطیسی بالاتر ، حرکت سریعتر و مواد رسانا بیشتر منجر به جریانهای گرداب قوی تر می شوند.

### آهنرباهای جریان ادی در سیستم های ترمز

یکی از متداول ترین کاربردهای آهنرباهای جریان گرداب در سیستم های ترمز ، به ویژه در قطارهای پر سرعت ، سواحل غلتکی و ماشین آلات صنعتی است. در این سیستم ها ، یک آهنربای قوی در نزدیکی یک دیسک فلزی چرخان یا طبل قرار می گیرد. با چرخش دیسک ، میدان مغناطیسی جریانهای گرداب را درون فلز القا می کند. این جریان ها زمینه های مغناطیسی خود را تولید می کنند ، که مخالف میدان مغناطیسی اصلی هستند و یک نیروی مقاومت ایجاد می کنند که دیسک را کند می کند. این مقاومت به عنوان ترمز الکترومغناطیسی یا ترمز جریان ادی شناخته می شود.

مهمترین مزیت ترمزهای فعلی Eddy این است که آنها سیستم های غیر تماسی هستند ، به این معنی که برخلاف ترمزهای اصطکاک سنتی ، هیچ فرسودگی و پارگی فیزیکی بر روی اجزای وجود ندارد. این امر باعث می شود آنها بسیار بادوام و کم مصرف باشند ، به خصوص در برنامه های پر سرعت یا سنگین.

### آهنرباهای جریان ادی در آزمایش غیر مخرب

آهنرباهای جاری ادی نیز به طور گسترده در آزمایش های غیر مخرب (NDT) برای بازرسی از مواد برای نقص مانند ترک ، خوردگی یا نازک شدن مواد استفاده می شود. در این برنامه ، یک سیم پیچ حامل جریان متناوب در نزدیکی سطح یک ماده رسانا قرار می گیرد. جریان متناوب یک میدان مغناطیسی در حال تغییر ایجاد می کند ، که باعث ایجاد جریان های گرداب در مواد می شود. هرگونه نقص یا بی نظمی در مواد باعث ایجاد جریان این جریان ها می شود و تغییرات توسط سنسورها تشخیص داده می شوند. این به بازرسان اجازه می دهد نقص ها را بدون آسیب رساندن به مواد شناسایی کنند.

این روش به ویژه در صنایعی مانند هوافضا ، خودرو و تولید مفید است ، جایی که یکپارچگی مواد بسیار مهم است. این یک روش سریع ، دقیق و غیر تهاجمی برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان قطعات است.

### اتلاف انرژی و میرایی

آهنرباهای جریان ادی نیز در سیستم های اتلاف انرژی و میرایی استفاده می شود. به عنوان مثال ، در برخی از انواع میراگرهای لرزش ، از جریانهای گردو برای تبدیل انرژی مکانیکی (ارتعاشات) به گرما استفاده می شود که سپس از بین می رود. این امر با قرار دادن آهنربا در نزدیکی یک ماده رسانا که برای جابجایی آزاد است ، حاصل می شود. با ارتعاش مواد ، جریانهای گردو القا می شوند و نیروهای مقاومت در نتیجه ارتعاشات را تضعیف می کنند.

این اصل در زمینه های مختلف از جمله مهندسی عمران (برای کاهش لرزش در ساختمانها و پل ها) ، خودرو (برای کاهش ارتعاشات در وسایل نقلیه) و حتی در ابزارهای دقیق (برای تثبیت تجهیزات حساس) اعمال می شود.

### مزایا و محدودیت ها

آهنرباهای فعلی Eddy مزایای مختلفی را ارائه می دهند ، از جمله عملکرد غیر تماس ، نگهداری کم و امکان کار در محیط های سخت. آنها همچنین در تبدیل انرژی جنبشی به گرما بسیار کارآمد هستند و آنها را برای ترمز و میرایی کاربردی ایده آل می کنند.

با این حال ، محدودیت هایی وجود دارد. جریانهای ادی در صورت عدم مدیریت صحیح ، می توانند در برنامه های با قدرت بالا مشکل ایجاد کنند. علاوه بر این ، اثربخشی سیستم های جریان گرداب بستگی به هدایت مواد درگیر دارد که می تواند استفاده از آنها را در سناریوهای خاص محدود کند.

### نتیجه گیری

آهنرباهای جاری ادی یک کاربرد جذاب از اصول الکترومغناطیسی است که باعث ایجاد تعامل بین میدان های مغناطیسی و مواد رسانا برای ایجاد نیروها و جلوه های مفید می شود. از سیستم ترمز گرفته تا آزمایش غیر مخرب و اتلاف انرژی ، این آهن ربا ها نقش مهمی در فناوری مدرن دارند. توانایی آنها در ارائه راه حل های قابل اعتماد و غیر تماس ، آنها را در طیف گسترده ای از صنایع ارزشمند می کند و از ایمنی ، کارآیی و دقت در کاربردهای مختلف اطمینان می یابد.