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標(biāo)題: 交流電集膚效應(yīng) [打印本頁(yè)]
      

      
作者: zongjian6498    時(shí)間: 2015-2-28 09:01
      
標(biāo)題: 交流電集膚效應(yīng)
      請(qǐng)教：交流電磁軛法：交流有集膚效應(yīng)，為什么產(chǎn)生的交變磁場(chǎng) 在通過(guò)工件的時(shí)候磁感應(yīng)線(xiàn)也會(huì)出現(xiàn)集膚效應(yīng)？
      
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作者: 楊會(huì)敏    時(shí)間: 2015-3-1 11:35
      
膚效應(yīng) 亦稱(chēng)為“集膚效應(yīng)”。
      
交變電流(alternating electric current, AC)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，由于感應(yīng)作用引起導(dǎo)體截面上電流分布不均勻，愈近導(dǎo)體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象稱(chēng)“趨膚效應(yīng)”。趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加。頻率越高，趨膚效應(yīng)越顯著。當(dāng)頻率很高的電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，可以認(rèn)為電流只在導(dǎo)線(xiàn)表面上很薄的一層中流過(guò)，這等效于導(dǎo)線(xiàn)的截面減小，電阻增大。既然導(dǎo)線(xiàn)的中心部分幾乎沒(méi)有電流通過(guò)，就可以把這中心部分除去以節(jié)約材料。因此，在高頻電路中可以采用空心導(dǎo)線(xiàn)代替實(shí)心導(dǎo)線(xiàn)。此外，為了削弱趨膚效應(yīng)，在高頻電路中也往往使用多股相互絕緣細(xì)導(dǎo)線(xiàn)編織成束來(lái)代替同樣截面積的粗導(dǎo)線(xiàn)，這種多股線(xiàn)束稱(chēng)為辮線(xiàn)。在工業(yè)應(yīng)用方面，利用趨膚效應(yīng)可以對(duì)金屬進(jìn)行表面淬火。
      

      
交變磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部引起渦流，電流在導(dǎo)體橫截面上的分布不再是均勻的，這時(shí)，電流將主要地集中到導(dǎo)體表面。這種效應(yīng)稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。電流的頻率愈高，趨膚效應(yīng)越明顯。
      

      
利用趨膚效應(yīng)，在高頻電路中可用空心銅導(dǎo)線(xiàn)代替實(shí)心銅導(dǎo)線(xiàn)以節(jié)約銅材。架空輸電線(xiàn)中心部分改用抗拉強(qiáng)度大的鋼絲。雖然其電阻率大一些，但是并不影響輸電性能，又可增大輸電線(xiàn)的抗拉強(qiáng)度。利用趨膚效應(yīng)還可對(duì)金屬表面淬火，使某些鋼件表皮堅(jiān)硬、耐磨，而內(nèi)部卻有一定柔性，防止鋼件脆裂。
      
作者: 梁金昆    時(shí)間: 2015-3-2 11:20
      
 本帖最后由 梁金昆 于 2015-3-2 11:32 編輯 
      

      
樓主的問(wèn)題提得很好。是的，交流電流，是線(xiàn)圈導(dǎo)入導(dǎo)出的，并未進(jìn)入工件；磁軛導(dǎo)入工件的磁通，它為什么也有“趨膚效應(yīng)” 呢？要從基礎(chǔ)理論上講清這些問(wèn)題，并不容易。筆者大概在兩年前，在遠(yuǎn)東網(wǎng)發(fā)表過(guò)一篇文章《昔日呼吁今又提：交流的磁趨膚效應(yīng)》，很籠統(tǒng)，但可參考。
      
上面，楊會(huì)敏先生的文章，從渦流(磁軛和工件，都是塊狀導(dǎo)體，鐵磁體，易產(chǎn)生渦流)產(chǎn)生作了分析，很好。我想：磁軛在工件的磁通，應(yīng)是感應(yīng)渦流產(chǎn)生磁場(chǎng)與線(xiàn)圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的合成。目前，詳細(xì)講解這個(gè)內(nèi)容的教材，還沒(méi)有。我們?cè)诨A(chǔ)理論方面，還缺欠硬功夫！
      

      
作者: zongjian6498    時(shí)間: 2015-3-4 08:30
      
我感覺(jué)這個(gè)結(jié)論應(yīng)該是從 試驗(yàn)中 得出的，從理論上還沒(méi)有更好的解釋吧？
      
作者: hbwjyi    時(shí)間: 2015-4-6 19:53
      
集膚效應(yīng)與交流電的頻率有關(guān)，頻率越高越嚴(yán)重。




      

      

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