Kaj je vrtinčni tok?

Vrtinec je vrtinec upora, ki nastane, ko se dve elektromagnetni polji križata. Kroži v smeri, ki je v nasprotju s prvotnim tokom. Upor, ki je posledica trka obeh polj, učinkovito pretvori del prisotne električne energije v toploto, ki je nezaželen stranski produkt, ko je namen preprost prenos električne energije, kot v transformatorju. Druge aplikacije pa izkoriščajo nasprotni magnetizem vrtinčnih tokov za doseganje drugih rezultatov, vključno z identifikacijo kovin, testiranjem lastnosti materialov in tehničnih sklopov ter zaviranjem železniških vagonov.

Pri elektromagnetnih aplikacijah, kot so transformatorji, kjer je bistvo prevajanje električne energije z minimalnimi motnjami, je potrebna posebna konstrukcija, ki zagotavlja, da vrtinčni tok ne ovira primarne električne sile. Plasti prevodnega materiala so ločene s plastmi izolacijskega materiala. Posledica tega je, da je naravna magnetna privlačnost nasprotne sile na prevodni material razdrobljena in nima možnosti, da bi tvorila kontraproduktiven vrtinčni tok.

Včasih je bistvo ustvarjanje toplote s pomočjo vrtinčnih tokov, predvsem v industrijskih pečeh, ki se uporabljajo za taljenje kovin. Bivalne indukcijske kuhalne plošče temeljijo na istem principu, pri čemer elektromagnetno polje gorilnika reagira z magnetnim poljem posebne železne posode. Toplota se pojavi samo tam, kjer se obe površini srečata, tako da se preostala kuhalna plošča ne segreje.

Dve nizkotehnološki uporabi vrtinčnih tokov najdemo v prodajnih avtomatih in recikliranju. V prodajnem avtomatu bo stacionarni magnet povzročil, da se neveljavni predmet, kot je jekleni polž, zavrne. V veliko večjem obsegu je mogoče sortirati vrste pločevink in drugih kovin, ki jih je mogoče reciklirati, saj se vsaka kovina na svoj način odziva na nasprotno magnetno silo.

Pri zavori z vrtinčnimi tokovi je magnetni upor dovolj velik, da ustavi železniški vagon. V sistemu, ki je primerljiv s trenjem, se uporabljena magnetna sila upira gibanju jeklenih koles. Ko se kolesa upočasnijo, se upor zmanjša, kar omogoča postopno upočasnitev in gladko zaustavitev. Zapiralni mehanizmi za električna orodja, kot so krožne žage, delujejo na podoben način.

Pregled vrtinčnih tokov omogoča nedestruktivno analizo prevodnih kovin in sklopov, ki jih vsebujejo. S to tehniko inšpektor inducira vrtinčni tok v preskusnem materialu in nato išče nepravilnosti v toku toka. Na primer, diskontinuiteta v interakciji dveh magnetnih polj lahko kaže na prisotnost razpoke. Tovrstno testiranje je dovolj občutljivo, da preveri spremembe v debelini materiala, korozijo ali druge nezaželene, skrite pogoje.
Eden od pomembnih uporabnikov inšpekcij vrtinčnih tokov je Nacionalna uprava ZDA za aeronavtiko in vesolje (NASA). Agencija mora pogosto odpraviti težave z materiali in sistemi, ki so že vzpostavljeni, zato je nedestruktivni vidik sonde za vrtinčne tokove ključnega pomena. Spomladi 2009 je NASA odkrila napako v ventilu za nadzor pretoka, kritičnem delu, ki uravnava pretok goriva med izstrelitvijo vesoljskega shuttlea in drugih raket. Testiranje na vrtinčne tokove je agenciji omogočilo spremljanje stanja ventilov in na koncu je bilo ugotovljeno, da je treba vse zamenjati.