Wo sind wirbelströme unerwünscht?

Gefragt von: Nadine Schröder B.Eng.  |  Letzte Aktualisierung: 31. Mai 2021
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Wirbelströme können infolge eines bewegten Leiters durch ein konstantes Magnetfeld oder durch einen konstanten Leiter im Wechselfeld entstehen. ... In der Energietechnik sind Wirbelströme meist unerwünscht und werden durch geeignete Maßnahmen wie der Verwendung von Dynamoblechen im Trafobau verringert.

Wo treten Wirbelströme auf?

Wirbelströme, die aufgrund eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes induziert werden. Nach dem Induktionsgesetz kommt es auch in allen elektrisch leitenden Bauteilen, die sich in unmittelbarer Nähe eines zeitlich veränderlichen Magnetfeldes befinden, zur Induktion von Strömen.

Warum sind wirbelströme oft eine unerwünschte Begleiterscheinung?

Oft sind die mit der Erwärmung verbundenen Verluste eine unerwünschte Begleiterscheinung beim Einsatz magnetischer Wechselfelder. Als Maßnahme gegen die Wirbelstromverluste (andere siehe unter Eisenverluste) werden Eisenkerne von Transformatoren und Elektromotoren nicht massiv ausgeführt, sondern „geblecht“.

Wann stören wirbelströme?

Nach dem lenzschen Gesetz wirken die Wirbelströme der Induktionsursache entgegen. Sie versuchen deshalb, die Relativbewegung zwischen Leiter und Magnetfeld zu reduzieren. Dies geht aber nur, wenn die Metallscheibe in gleicher Drehrichtung wie der Stabmagnet zu rotieren beginnt.

Wie nutzt man wirbelströme zum Schmelzen?

Bei der induktiven Erwärmung wird das Metall mittels einer stromführenden Spule einem elektromagnetischen Wechselfeld ausgesetzt. Im Material werden dadurch berührungslos Wirbelströme erzeugt und es entsteht Wärme.

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Wo werden Induktionsschleifen genutzt?

Die Induktionsschleife dient als Signalgeber für das Öffnen des Garagentores vor der Einfahrt bzw. für das Schließen des Garagentores nach der Ausfahrt. Die beiden hintereinander liegenden Schleifen können dafür eingesetzt werden, die Fahrtrichtung eines Fahrzeuges zu erfassen.

Wie funktioniert Induktionsheizgerät?

Im Fall des Induktionsheizgerätes liegen die Dinge ähnlich, mit diesen wesentlichen Unterschieden: Die 'Primärwicklung' besteht aus genau einer 'Windung' eines dicken Kupfer-Hohlleiters. Dieser Hohlleiter wird von Kühlflüssigkeit durchflossen, um die großen Leistungen sicher umsetzen zu können.

Wie entstehen wirbelstromverluste?

Wirbelstromverluste entstehen im Spulenkern durch Induktionsströme, wenn der Kern aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht. Hystereseverluste entstehen durch die Arbeit, die aufgebracht werden muss, um den Spulenkern im Rhythmus der Frequenz umzumagnetisieren.

Was bewirkt ein Wirbelstrom?

Ein Wirbelstrom ist ein elektrischer Strom mit geschlossenen Stromlinien. In einer leitenden rotierenden Scheibe entstehen Wirbelströme, wenn die mitrotierenden freien Elektronen durch ein äußeres Magnetfeld abgelenkt werden. Die W. wandeln Rotationsenergie in Wärme um.

Wie entstehen Wirbelfelder?

Ein stromdurchflossener elektrischer Leiter ist von einem kreisförmig verlaufenden Magnetfeld (Wirbelfeld) umgeben. Da die Spule von einem Wechselstrom durchflossen wird, werden im oberflächennahen Bereich des Prüflings kreisförmige Ströme induziert, die man auch als Wirbelströme bezeichnet. ...

Welche Aufgaben haben die Kleinen mit Gleichspannung versorgen Spulen auf dem Rotor?

Der bewegliche Elektromagnet wird als Rotor, die ruhende Spule als Stator bezeichnet. Der Rotor besitzt bei dem dargestellten Generator vier Magnetpole, wobei jeweils Nord- und Südpol aufeinander folgen. Er muss mit Gleichstrom versorgt werden, damit sich in ihm ein zeitlich konstantes Magnetfeld aufbauen kann.

Was ist eine Leistungsbremse?

Leistungsbremse. Die Wirbelstrombremse wird als Leistungsbremse auf Motorenprüfständen eingesetzt. Sie dient der Abbremsung eines Prüflings (Verbrennungsmotor, Elektromotor).

Wie werden Wirbelströme bei der Materialprüfung genutzt?

Bei der Prüfung werden durch eine Spule, die ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, im zu untersuchenden Material Wirbelströme induziert. Bei der Messung wird mittels eines Sensors, der meist auch die Erregerspule enthält, die Wirbelstromdichte durch das vom Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld detektiert.

Wie bremst ein ICE?

Die lineare Wirbelstrombremse kommt bei den ICE 3 der Deutschen Bahn zum Einsatz. ... Bei der rotierenden Wirbelstrombremse wird die Schiene als Elektromagnet verwendet und Ströme in den Rädern des Zuges induziert, deren Magnetfelder Wechselwirkungen mit denen der Elektromagneten eingehen und so das Fahrzeug bremsen.

Wie funktioniert ein wirbelstromsensor?

Wirbelstromsensoren basieren auf dem Prinzip, dass der Sensorkopf durch ein magnetisches Wechselfeld im elektrisch leitfähigen Objekt Wirbelströme induziert, deren Joulsche Verluste sich proportional zum Abstand verändern, was erfasst und gemessen wird.

Wie funktioniert die wirbelstromprüfung?

Prinzip. Bei der Prüfung wird durch eine Spule ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, welches im zu untersuchenden Material Wirbelströme induziert. Bei der Messung wird mittels eines Sensors, der meist auch die Erregerspule enthält, die Wirbelstromdichte durch das vom Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld detektiert.

Wie entstehen eisenverluste?

Bei magnetischen Wechselfeldern wie sie in elektrischen Maschinen (Motoren, Transformatoren, Relais ...) vorkommen, entstehen im Eisen Wärmeverluste. Die Veränderung der Magnetisierung kann durch Wechselströme und auch durch die Bewegung (Drehung) des Magnetfeldes oder des Eisens erfolgen.

Wie können die magnetischen Verluste innerhalb eines Transformators verringert werden?

Die Konstruktionsansätze zur Reduzierung von Transformatorverlusten sind bekannt und bewährt. Im Allgemeinen bestehen sie aus den folgenden:
  • Verwendung von mehr Material.
  • Besseres Material.
  • Neues Material.
  • Verbesserte Materialverteilung.
  • Verbesserung von Kühlmedium und Methoden.

Was sind hystereseverluste?

Hystereseverluste, die durch den Effekt der Hysterese insbesondere in Transformatoren auftretenden Verluste, die sich in einer Phasenverschiebung zwischen Magnetfluß Φ und Strom I äußern. Hystereseverluste und Wirbelstromverluste werden zusammen auch als Eisenverluste bezeichnet.