Двигатели постоянного тока состоят из двух основных частей: ротора и статора. Ротор имеет кольцеобразный железный сердечник с пазами, в которых удерживаются катушки, или обмотки. Следующий Закон Фаради, когда сердечник вращается в магнитном поле, в катушках индуцируется напряжение, или ЭДС. Эта индуцированная ЭДС вызывает протекание тока, известного как вихревой ток.

Вихревые токи — это форма магнитных потерь, и потеря мощности из-за потока вихревых токов называется потерей на вихревых токах. (Потери на гистерезис являются еще одним компонентом магнитных потерь.) Эти потери приводят к выделению тепла и снижению эффективности двигателя.

Величина потерь на вихревые токи зависит от нескольких факторов, в том числе:

P_e = K_e * B² * f² * т²

Где:

P_e = потери на вихревой ток

K_e = постоянная вихревого тока

B = плотность потока

f = частота магнитных реверсирований

t = толщина материала

На развитие вихревых токов влияет сопротивление материала, в котором они протекают. Для любого магнитного материала существует обратная зависимость между площадью поперечного сечения материала и его сопротивлением, что означает, что уменьшение площади вызывает увеличение сопротивления и, в свою очередь, уменьшение вихревых токов.Один из способов добиться уменьшения площади поперечного сечения — сделать материал тоньше.

Вот почему сердечники якоря состоят из множества тонких кусков железа, а не из большого цельного куска. Эти отдельные тонкие детали имеют более высокое сопротивление, чем одна сплошная деталь, и, следовательно, создают меньше вихревых токов и испытывают меньшие потери на вихревые токи.

Отдельные железные детали, из которых состоит арматура, называются слоями.

Эти слои изолированы друг от друга, как правило, лаковым покрытием, чтобы предотвратить “перескакивание” вихревых токов от ламинирования к ламинированию. Обратная квадрату зависимость между толщиной материала и потерями на вихревые токи означает, что любое уменьшение толщины окажет значительное влияние на величину потерь. Из-за этого производители стремятся сделать слои сердечника якоря настолько тонкими, насколько это практично с точки зрения производства и затрат, при этом в современных двигателях постоянного тока обычно используются слои толщиной от 0,1 до 0,5 мм.

Кредит на изображение функции: brighthubengineering.com