Mówiąc prościej, prądy wirowe to rodzaj strat magnetycznych. Gdy moc zostanie utracona z powodu przepływu prądów wirowych, stan ten nazywa się utratą prądów wirowych. Istnieje wiele czynników, które wpływają na wielkość strat mocy w przepływie prądów wirowych, w tym grubość materiału magnetycznego, częstotliwość indukowanej siły elektromotorycznej i gęstość strumienia magnetycznego.
Silnik prądu stałego składa się z dwóch głównych elementów, takich jak stojan i wirnik. Rdzeń toroidalny zawiera wirnik i szczeliny, które podtrzymują uzwojenia i cewki. Gdy żelazny rdzeń obraca się w polu magnetycznym, w cewce powstaje napięcie, które wytwarza prądy wirowe.
Rezystancja materiału, w którym przepływa prąd, wpływa na rozwój prądów wirowych. Na przykład, gdy pole przekroju poprzecznego materiału jest zmniejszone, powoduje to zmniejszenie prądów wirowych. Dlatego materiał musi być cieńszy, aby zminimalizować pole przekroju poprzecznego i zmniejszyć przepływ prądów wirowych i straty.
Zmniejszenie ilości prądów wirowych jest powodem, dla którego istnieje kilka cienkich kawałków żelaza lub kawałków żelaza, które tworzą rdzeń twornika. Płatki te mają nie tylko mocny materiał sypki, ale są również w stanie wytworzyć wyższy opór elektryczny. W rezultacie występuje mniej prądów wirowych, co zapewnia mniejsze straty prądów wirowych. Te pojedyncze blachy żelazne, zwane laminacjami, przenoszą tworniki.
W przypadku rdzeni stałych zmierzone prądy wirowe są znacznie większe w porównaniu z rdzeniami laminowanymi. W przypadku powłoki lakierniczej tworzy się warstwa izolacyjna chroniąca laminacje, ponieważ prądy wirowe nie mogą odbijać się od jednej laminacji do drugiej. Odpowiednia powłoka malarska jest głównym powodem, dla którego producenci zapewniają, że laminaty rdzenia twornika pozostają cienkie - zarówno ze względu na koszty, jak i ze względów produkcyjnych. Istnieją nowoczesne silniki prądu stałego, które wykorzystują laminaty o grubości od 0,1 do 0,5 mm.
Jednym ze składników laminowanej blachy stalowej jest krzem. Krzem chroni żelazny rdzeń generatora lub stojana silnika, a także transformator. Po walcowaniu na zimno i zapewnieniu specjalnej orientacji słojów, stal jest używana do laminowania. Materiał ten ma zwykle grubość około 0,1/0,2/0,3 mm. Obie strony są następnie izolowane i umieszczane jedna na drugiej. W ten sposób zmniejsza się prądy wirowe, ponieważ nie mogą one przepływać przez większość przekroju.
Nie wystarczy, aby laminat miał odpowiedni poziom grubości. Co najważniejsze, powierzchnia musi być nieskazitelna. W przeciwnym razie mogą powstać ciała obce, które spowodują awarię przepływu laminarnego. Z biegiem czasu awaria przepływu laminarnego może prowadzić do uszkodzenia rdzenia. Laminacje są ze sobą spawane lub sklejane. Sposób, w jaki je połączysz, zależy od preferowanego lub pożądanego zastosowania. Niezależnie od tego, czy laminaty są luźne, klejone czy spawane, są one preferowane w stosunku do monolitycznych materiałów stałych, aby zmniejszyć straty wiroprądowe.
Do laminowania silników można stosować laminaty ze stali elektrycznej. Producenci mogą stosować stal krzemową, w tym głównie stal połączoną krzemem. Ta kombinacja jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów ze względu na swoją niezawodność i wytrzymałość. Rezystancja wzrasta wraz z połączeniem krzemu i stali oraz obecnością pola magnetycznego, które przenika przez materiał. Dodatkowo stal krzemowa odpowiada za zminimalizowanie ryzyka korozji. Materiał zwiększa również straty histerezy stali.
Stal krzemowa jest powszechnym wyborem w różnych zastosowaniach, w których ważne są pola elektromagnetyczne. Zastosowania te obejmują cewki magnetyczne, transformatory, silniki elektryczne oraz wirniki i stojany elektryczne. Dodanie krzemu do stali zwiększa szybkość i wydajność stali w generowaniu i utrzymywaniu niektórych pól magnetycznych. Dzięki rdzeniowi magnetycznemu wykonanemu ze stali każde urządzenie lub urządzenie staje się bardziej skuteczne i wydajne.