表皮効果について

質問

表皮効果についてお聞きします。表皮効果を防ぐ(内部まで磁束を通りやすくする)にはどのような方法があるのでしょうか。成層鉄心が有効であると聞きましたがそれはなぜでしょうか。

回答No.4

saru_1234

No.2 です.

概要,ですが
変化する磁束が鉄心の長手方向に通過する場合,渦電流は
その垂直な面上を渦状に流れます. そしてその電流により発生する
新たな磁力が,磁束通過の抵抗となります.

渦電流(の合計)の中心は鉄心の中心と一致する為,磁束通過の抵抗は
鉄心の中心部ほど顕著です. 換言すれば磁束は鉄心の表面部分側が
通りやすい,ということです.

鉄心をスライスして(というか,薄板を積層して)絶縁(または高抵抗)にすると
大きなループの渦電流がなくなります. (スライス１枚辺りの渦電流は発生します)
つまりスライス１枚辺りの表皮部分は磁束を通しやすいので,
鉄心全体で見れば内部まで磁束が通りやすいと言えます.

絶縁処理をせずにただ重ねただけではダメです.
市販の電源用トランスを分解してみると,
１枚毎に表面処理がされていたりします.

No.2 でフェライトの使用を挙げましたが,全体的に不導体(または高抵抗)の
磁性体を使うことでも渦電流が流れない(流れにくい)ので
同様の効果があると思います.

回答No.3

foobar

表面を絶縁した鋼板で積層鋼板にすることで、積層方向の電気抵抗を非常に大きくすることができます。
磁束の侵入長さは電気抵抗率の平方根に比例するので、積層と直角の方向には磁束の侵入長を長くできる。
(磁性体内に流れる誘導電流が磁束の侵入を妨げるのですが、絶縁鋼板を積層して誘導電流を抑えれば磁束の侵入を妨げるものがなくなると）

表皮効果的に説明するとこんな感じになるかと思います。

回答No.2

saru_1234

「表皮効果」とだけ書くと
導体内の電流の事を指します.
磁束については敢えて「磁束の表皮効果」と呼ぶようです.

> 成層鉄心が有効であると

下記URLに解説がありました.
http://www.geocities.jp/kan_fukushima/uzu.htm

磁性体内で発生する渦電流を小さくする為との事です.

一般にフェライトコアは導体と認識されてるが
某メーカのフェライトコアはほぼ絶縁体に近いコア材を

使用する製品があるとの事です.

http://www.tdk.co.jp/tjbce01/bce022_2.pdf

このようなフェライトコア材を採用することでも
効果があると思います.

補足

解答ありがとうございます。

説明を少し省いてしまいましたが僕が質問したかったのは磁束の表皮効果についてです。現在使っているのは珪素鋼板を重ねて作った成層鉄心をコアに用いたコイルを使用しています。
正確にはこのコイルを用いて励磁して渦流試験を行っています。
この時起こる磁束の表皮効果を防ぐために珪素鋼板の成層鉄心を用いたのですが、詳しい理由がわかりません。もしかしたら表皮効果についても僕は理解が乏しいのかもしれません。もしよろしければ解答願います。長々すいません。

回答No.1

nrb

実際にやってる方法は・・・・・・・

・単線ではなく何本もの細い線を束ねて表面面積を上げることにより表皮効果ロス低下を防いでます

・内部が空洞になってる
　よほど特殊な物にしか無いです

・表皮効果を起こさない為に
　ミリ波帯では導波管を使う

　なんかの手法ですね

お礼

解答ありがとうございます。束ねて表面面積を上げるのですね！ありがとうございます。