تأثير تيار إيدي: الأسباب والمزايا والعيوب والتحكم في تأثير تيار إيدي

أسباب التيارات الدوامية
عندما يتغير التدفق المغناطيسي في دائرة الملف، يتم إنشاء قوة دافعة كهربائية مستحثة في الملف، ويتم أيضًا إنشاء تيار مستحث (القوة الدافعة الكهربائية المستحثة الناتجة عن التغير في التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر الملف) في الدائرة. إذا تم وضع موصل في مجال مغناطيسي متغير أو تم نقله بالنسبة للمجال المغناطيسي، لأن الجزء الداخلي من الموصل يمكن أن يشكل حلقة مغلقة، ويتغير التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر الحلقة، فسيتم أيضًا توليد التيار المستحث في الموصل، وهذه التيارات سوف تغلق تلقائيا في دوامة في الموصل، لذلك يسمى التيار الدوامي، أو التيار الدوامي للاختصار.

مزايا وعيوب تأثير إيدي الحالي

كما هو مبين في الشكل (أ)، بسبب المقاومة المنخفضة للموصل، تكون التيارات الدوامة كبيرة بشكل عام. بسبب التأثير الحراري للتيار، يمكن للتيارات الدوامية أن تتسبب في تسخين الموصلات واستهلاك الطاقة، لذلك تكون التيارات الدوامية ضارة في بعض الأحيان. على سبيل المثال، من خلال المجال المغناطيسي للتيار المتردد في المحولات والمحركات الكهربائية والمولدات، يمكن توليد تيارات إيدي في قلب الحديد. تولد تيارات إيدي الحرارة في قلب الحديد، مما يسبب خسائر (المعروفة باسم فقدان الحديد) وتوليد الحرارة في المعدات. ترتفع درجة الحرارة، وتكون المواد العازلة عرضة للشيخوخة، مما يؤدي إلى تقصير عمر خدمة المحولات والمحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية، وحتى التسبب في تلفها.
يعتبر التيار الدوامي ضارًا في المحركات والمحولات المختلفة، ولكن يمكن استخدامه أيضًا. على سبيل المثال، يستخدم فرن الحث عالي التردد المستخدم بشكل شائع في مصانع صهر السبائك تيارات دوامية متولدة في كتل الموصلات المعدنية لصهر المعادن.
تتطلب أداة القياس الخاصة بالكهربائي أن يتوقف تأرجح المؤشر بسرعة حتى يمكن قراءة القراءات بسرعة (مثل مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر وغيرها). ولتحقيق هذا الهدف، ينبغي لف ملف مقياس التيار الكهربائي حول إطار الألومنيوم. عندما يمر التيار المقاس عبر الملف، يقوم الملف بتحريك المؤشر وإطار الألومنيوم للدوران معًا. عندما يدور إطار الألومنيوم في المجال المغناطيسي، تتولد تيارات إيدي. إن قوة المجال المغناطيسي على التيار الدوامي تعيق تأرجحها، لذلك يشير المؤشر إلى موضع القراءة بسرعة وثبات، وهو تطبيق تأثير التيار الدوامي - تأثير التخميد الكهرومغناطيسي. يستخدم التخميد الكهربائي أيضًا بشكل شائع في الفرامل الكهرومغناطيسية للقاطرات الكهربائية.
 

التحكم في تقليل تأثيرات التيار الدوامي

كما هو موضح في الشكل (ب) أعلاه وهنا، من أجل تقليل خسائر التيار الدوامي، في المواد الأساسية الحديدية للمعدات مثل المحركات الكهربائية والمولدات والمحولات والمغناطيسات الكهربائية المتناوبة، لا يتم استخدام قلوب حديدية كاملة، ولكن بدلاً من ذلك يتم تصفيحها مع صفائح فولاذية من السيليكون مطلية بطلاء عازل على السطح. وذلك لأن الفولاذ السيليكوني يحتوي على 2-5% سيليكون، مما يمكنه تحسين المقاومة الكهربائية للنواة الحديدية. بالإضافة إلى ذلك، فإن العزل بين صفائح الحديد يحد من التيارات الدوامية لتضييق الصفائح الرقيقة. مقاومة الدائرة عالية، والتيارات الدوامية تقل بشكل كبير، مما يقلل بشكل كبير من وجود التيارات الدوامية.