电机圈首页 › 『变压器』 › 集肤效应

胖子得天下 发表于 2012-9-13 16:58

恩，不错不错

315075981 发表于 2012-9-27 17:06

学习了，谢谢分享！！！

seefaj 发表于 2012-9-27 20:32

接地线需要考虑肌肤效应么？

vivipp 发表于 2012-11-1 14:44

谢谢，学习了

X-da 发表于 2012-11-8 17:57

解释的不错

seesea123 发表于 2012-11-17 19:36

avrgb 发表于 2010-3-17 19:51 static/image/common/back.gif
除非高频变压器和大功率开关变压器外不用考虑肌肤效应。

高频的话有没有具体的频率范围？

携梦飞翔 发表于 2017-8-20 12:47

这个帖子说的是错的吧，反正我是不理解为什么“导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大”。竟然这么多人说学到新知识了。。。。
趋肤效应实际上是涡流的体现，涡流是电磁感应的一种体现方式，但是，某些文献简单的认为，由于电流流过导体时，导体中心处的磁感应强度大，因电磁感应产生的感应电动势大，根据楞次定理，感应电动势将阻碍电流的变化，这种说法是错误的。
以截面为圆形的长直导线为例，其磁场分布如下图1所示。
根据安培环路定理，磁场强度H沿闭合回路的线积分等于闭合回路包含的电流的代数和，与闭合回路之外的电流无关。均匀材质的导体中，磁感应强度B与磁场强度成正比，选闭合回路为图中所述的各条磁力线，可知，越靠近导体中心，磁力线包围的电流越小，在导体轴线上，磁感应强度为零。
实际上，趋肤效应是涡流效应的结果，如图2所示：

nevsaynev1 发表于 2017-12-21 19:23

学习了，终于明白什么是集肤效应了

张航. 发表于 2017-12-23 11:50

感谢楼主！学习到了

maxmotor 发表于 2018-3-9 11:23

携梦飞翔 发表于 2017-8-20 12:47
这个帖子说的是错的吧，反正我是不理解为什么“导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比 ...

图一图二在哪里啊{:1_565:}

携梦飞翔 发表于 2018-3-25 23:24

maxmotor 发表于 2018-3-9 11:23
图一图二在哪里啊

       趋肤效应实际上是涡流的体现，涡流是电磁感应的一种体现方式，但是，某些文献简单的认为，由于电流流过导体时，导体中心处的磁感应强度大，因电磁感应产生的感应电动势大，根据楞次定理，感应电动势将阻碍电流的变化，这种说法是错误的。

　　以截面为圆形的长直导线为例，其磁场分布如下图1所示。

   根据安培环路定理，磁场强度H沿闭合回路的线积分等于闭合回路包含的电流的代数和，与闭合回路之外的电流无关。均匀材质的导体中，磁感应强度B与磁场强度成正比，选闭合回路为图中所述的各条磁力线，可知，越靠近导体中心，磁力线包围的电流越小，在导体轴线上，磁感应强度为零。

　　实际上，趋肤效应是涡流效应的结果，如图2所示。电流I流过导体，在I的垂直平面形成交变磁场，交变磁场在导体内部产生感应电动势，感应电动势在导体内部形成涡流电流i，涡流i的方向在导体内部总与电流I的变化趋势相反，阻碍I变化，涡流i的方向在导体表面总与I的变化趋势相同，加强I变化。在导体内部，等效电阻变大，而导体表面的等效电阻变小，交变电流趋于在导体表面流动，形成趋肤效应。
　　趋肤效应使导线通过交变电流的有效截面积减小了，导线的电阻增大了。

　　趋肤效应下导体的等效电阻变化了，这个等效电阻，称为交流电阻，交流电阻与电流的频率有关，频率越高，交流电阻越大



传输交流电流时，由于趋肤效应的影响，导致导线的等效电阻增加，损耗增大。
1、趋肤效应对于高频电流的传输影响甚大。对于传输高频电流的导线，通常采用下述方法改善其传输性能：
　　a、既然趋肤效应使电流趋于表面流动，那么，相同截面积的导线，表面积越大，等效电阻越小，因此，利用互相绝缘的多根细导线代替单根实心导线，可以改善降低导线的交流电阻。
　　b、既然趋肤效应使电流趋于表面流动，那么，将其表面镀银或镀金，降低表面电阻，可以改善导线的交流电阻。
　　c、既然趋肤效应使电流趋于表面流动，那么，将其制作成空心导线，其导电效果与实心导线基本相当，但是，可以节省材料。
2、对传输工频大电流不利
　　为了传输更大的电流，对于大电流传输，通常导体截面积较大，远离表面的中心处，电流密度还是会明显减小，因此，传输交流大电流的导体，通常制作成截面积为长方形，而不是圆形或正方形，并且，一般不能太厚，对于50Hz的工频交流电，导体为铜，其趋肤深度约8mm，这样，对于厚度大于16mm的铜排，其中心层电流密度已经非常小了，因此，用于传输工频电流的铜排的厚度一般小于12mm。

　电流流过导体，产生热量，趋肤效应使电流趋于表面流动的特性，可应用于金属表面热处理，通常称表面淬火。表面淬火的过程如下：

　　在一个感应线圈中通以高频交流电，线圈内部会产生频率相同的高频交变磁场，或将金属导体置于交变磁场中，只要交变磁场足够大，频率足够高，趋肤效应将导致导体表面温度迅速上升至淬火温度，之后迅速冷却金属导体，可使表面硬度增大。而导体内部的温度还远低于淬火温度，在迅速冷却后仍保持韧性。

sunshin-lee 发表于 2018-5-13 14:17

    楼主讲的很好，讲的是导线的一般情况。
    在变压器坛子里，讲一讲变压器线圈的集肤效应。定性地讲变压器线圈也是导线，和普通导线的集肤效应是一样的，但是定量关系和普通导线不同。我前些天专门研究了变压器线圈的集肤效应，线绕的，而且是矩形截面，但可以进一步研究圆形截面。感觉研究箔绕的难度大，没研究。前提：二维，漏磁没有辐向分量。这样就简化成一维问题了。几点结论：线圈的集肤效应大于单独导线的，尤其是多层线圈。线圈层数越多集肤效应越严重。园截面的导线的集肤效应比矩形的严重。把得到的损耗计算公式在低频率小截面（导线）近似，就得到变压器线圈的涡流损耗计算公式。集肤效应使变压器漏电感量有所减小，不是说频率高了电抗减小，电抗还是加大了。低频率小截面近似下多根并绕并换位使损耗减小。高频率大截面近似下多根并绕并换位使损耗增加。这一点使我感到意外。

zero1 发表于 2020-4-13 14:08

{:1_561:}学习了学习了

zengxiaodong 发表于 2020-10-31 19:28

frankapdl 发表于 2010-6-24 21:23
肌肤效应是表象，涡流电流是实质，变压器等产生局部过热的一个原因。

此言得之！

涡流效应才是本质，才是普遍性的效应。

Alex8086 发表于 2024-1-15 17:20

前来学习学习，感谢{:1_551:}

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