Kas ir virpuļstrāva?

Elektromagnētiskos lietojumos, piemēram, transformatoros, kur mērķis ir vadīt elektrību ar minimāliem traucējumiem, ir nepieciešama īpaša konstrukcija, lai nodrošinātu, ka virpuļstrāva netraucē primāro elektrisko spēku. Vadošā materiāla slāņi ir atdalīti ar izolācijas materiāla slāņiem. Rezultāts ir tāds, ka pretējā spēka dabiskā magnētiskā pievilcība vadošajam materiālam ir sadrumstalota un tai nav iespējas veidot neproduktīvu virpuļstrāvu.

Dažreiz galvenais ir siltuma radīšana ar virpuļstrāvu palīdzību, jo īpaši rūpnieciskajās krāsnīs, ko izmanto metālu kausēšanai. Dzīvojamo māju indukcijas plīts virsmas balstās uz to pašu principu, kur degļa elektromagnētiskais lauks reaģē ar īpašu dzelzs trauku magnētisko lauku. Siltums rodas tikai tur, kur saskaras abas virsmas, tāpēc pārējā plīts virsma nesakarst.

Tirdzniecības automātos un otrreizējā pārstrādē ir sastopami divi virpuļstrāvu izmantošanas veidi zemu tehnoloģiju jomā. Tirdzniecības automātā stacionārs magnēts izraisīs nederīgas preces, piemēram, tērauda lodes, noraidīšanu. Daudz plašākā mērogā var šķirot kārbu veidus un citus pārstrādājamus metālus, jo katrs metāls reaģē uz pretējo magnētisko spēku savā veidā.

Virpuļstrāvas bremzēs magnētiskā pretestība ir pietiekami liela, lai apturētu dzelzceļa vagonu. Sistēmā, kas ir salīdzināma ar berzi, pielietotais magnētiskais spēks pretojas tērauda riteņu kustībai. Kad riteņi palēninās, pretestība samazinās, ļaujot pakāpeniski palēnināt un vienmērīgi apstāties. Elektroinstrumentu, piemēram, ripzāģu, izslēgšanas mehānismi darbojas līdzīgi.

Virpuļstrāvas pārbaude ļauj veikt vadošu metālu un tos saturošu mezglu nesagraujošu analīzi. Izmantojot šo paņēmienu, inspektors testa materiālā izraisa virpuļstrāvu un pēc tam meklē, vai strāvas plūsmā nav nelīdzenumu. Piemēram, divu magnētisko lauku mijiedarbības pārtraukums varētu norādīt uz plaisas klātbūtni. Šāda veida pārbaude ir pietiekami jutīga, lai pārbaudītu materiāla biezuma izmaiņas, koroziju vai citus nevēlamus, slēptus apstākļus.

Viens no ievērojamākajiem virpuļstrāvas pārbaudes izmantotājiem ir Amerikas Savienoto Valstu Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde (NASA). Aģentūrai bieži ir jānovērš problēmas ar materiāliem un sistēmām, kas jau ir ieviestas, tāpēc virpuļstrāvas zondes nesagraujošais aspekts ir ļoti svarīgs. 2009. gada pavasarī NASA atklāja trūkumu plūsmas kontroles vārstā, kas ir kritiska daļa, kas regulē degvielas plūsmu kosmosa kuģa un citu raķešu palaišanas laikā. Virpuļstrāvas pārbaude ļāva aģentūrai uzraudzīt vārstu stāvokli, un galu galā tika noteikts, ka tie visi ir jānomaina.