Индукция принцип на отопление се използва в производствените процеси от 20-те години на миналия век. Както се казва, че - необходимостта е майката на изобретението, по време на Втората световна война, необходимостта от бърз процес за втвърдяване на частите на металът двигател, бързо е разработил технология за индукционно нагряване. Днес виждаме приложението на тази технология в ежедневните ни изисквания. Наскоро необходимостта от подобрен контрол на качеството и безопасни производствени техники отново изведе тази технология в центъра на вниманието. С днешните технологии от висок клас се въвеждат нови и надеждни методи за внедряване на индукционно отопление.

Какво е индукционно отопление?

The принцип на работа на процеса на индукционно нагряване е комбинирана рецепта за електромагнитна индукция и джаулово нагряване. Индукционният процес на нагряване е безконтактен процес на нагряване на електропроводим метал чрез генериране на вихрови токове в метала, като се използва принципът на електромагнитната индукция. Тъй като генерираният вихров ток протича срещу съпротивлението на метала, по принципа на Джоулевото нагряване в метала се генерира топлина.

Индукционно отопление

Как работи индукционното отопление?

Познаването на закона на Фарадей е много полезно за разбиране на работата на индукционното отопление. Според закона на Фарадей за електромагнитната индукция, промяната на електрическото поле в диригентът поражда променливо магнитно поле около него, чиято сила зависи от величината на приложеното електрическо поле. Този принцип работи и обратно, когато магнитното поле се променя в проводника.

И така, горният принцип се използва в процеса на индуктивно нагряване. Тук твърдо състояние RF честота захранването се подава към индукторна намотка и материалът, който се нагрява, се поставя вътре в намотката. Кога Променлив ток преминава през намотката, около нея се генерира променливо магнитно поле съгласно закона на Фарадей. Когато материалът, поставен вътре в индуктора, попадне в обхвата на това променливо магнитно поле, в материала се генерира вихров ток.

“какви са видовете помпи ”

Сега се спазва принципът на Джоулевото отопление. Съгласно това при преминаване на ток през материала в материала се генерира топлина. Така че, когато токът се генерира в материала поради индуцираното магнитно поле, протичащият ток произвежда топлина отвътре в материала. Това обяснява процеса на безконтактно индуктивно нагряване.

Индуктивно нагряване на метал

Диаграма на индукционното отопление

Настройката, използвана за процеса на индукционно отопление, се състои от RF захранване за осигуряване на променлив ток към веригата. Като индуктор се използва медна намотка и към нея се подава ток. Материалът, който се нагрява, се поставя вътре в медната намотка.

“верига за управление на скоростта на променлив ток на двигателя ”

Типична настройка на индукционното отопление

Чрез промяна на силата на приложения ток, ние можем да контролираме температурата на нагряване. Тъй като вихровият ток, произведен вътре в материала, протича противоположно на електрическото съпротивление на материала, в този процес се наблюдава прецизно и локално нагряване.

Освен вихровия ток, топлината се генерира и поради хистерезис в магнитни части. Електрическото съпротивление, предлагано от магнитен материал, към променящото се магнитно поле в индуктора, причинява вътрешно триене. Това вътрешно триене създава топлина.

Тъй като процесът на индукционно нагряване е безконтактен процес на нагряване, материалът, който трябва да се нагрее, може да присъства далеч от електрозахранването или да бъде потопен в течност или в газообразна среда или във вакуум. Този тип процес на отопление не изисква газове от горенето.

Фактори, които трябва да бъдат взети предвид при проектирането на индукционна отоплителна система

Има някои фактори това трябва да се има предвид при проектирането на индукционна отоплителна система за всякакъв вид приложения.

“магазини, които продават електронни компоненти ”

Обикновено процесът на индукционно нагряване се използва за метали и проводими материали. Непроводимият материал може да се нагрява директно.
Докато се прилага върху магнитни материали, топлината се генерира както от вихровия ток, така и от хистерезисния ефект на магнитните материали.
Малките и тънки материали се загряват бързо в сравнение с големите и дебели материали.
По-висока честота на променливия ток, по-ниска дълбочина на нагряване на проникване.
Материалите с по-голямо съпротивление се загряват бързо.
Индукторът, в който трябва да се постави нагревателният материал, трябва да позволява лесно поставяне и отстраняване на материала.
Докато се изчислява мощността на захранването, трябва да се вземат предвид специфичната топлина на материала, който ще се нагрява, масата на материала и необходимото повишаване на температурата.
Загубата на топлина, дължаща се на проводимост, конвекция и излъчване, също трябва да се вземат предвид при определяне на мощността на захранването.

Формула за индукционно нагряване

Дълбочината, проникната от вихровия ток в материала, се определя от честотата на индуктивния ток. За токопластовите слоеве ефективната дълбочина може да бъде изчислена като

D = 5000 √ρ / µf

Тук d показва дълбочина (cm), относителната магнитна пропускливост на материала се обозначава с µ, ρ съпротивлението на материала в ом-cm, f показва честота на променливото поле в Hz.

Дизайн на индукционната нагревателна бобина

Намотката, използвана като индуктор, към която се прилага мощността, се предлага в различни форми. Индуцираният ток в материала е пропорционален на броя на завъртанията в бобината. По този начин за ефективността и ефективността на индукционното нагряване дизайнът на бобината е важен.

Обикновено индукционните намотки са медни проводници с водно охлаждане. Използват се различни форми на намотки, базирани на нашите приложения. Най-често се използва спиралната спирала с много завъртания. За тази намотка ширината на схемата на нагряване се определя от броя на завъртанията в намотката. Еднооборотните намотки са полезни за приложения, при които е необходимо нагряване на тясна лента на детайла или върха на материала.

Многопозиционната спирална намотка се използва за нагряване на повече от един детайл. Палачинкова намотка се използва, когато е необходимо да се загрее само едната страна на материала. Вътрешната намотка се използва за отопление на вътрешни отвори.

Приложения на индуктивното отопление

Целевото нагряване за повърхностно нагряване, топене, запояване е възможно с индуктивния процес на нагряване.
Освен металите, нагряването на течни проводници и газообразни проводници е възможно чрез индуктивно нагряване.
За нагряване на силиций в полупроводниковите индустрии се използва принципът на индуктивното нагряване.
Този процес се използва в индуктивни пещи за нагряване на метала до точката му на топене.
Тъй като това е безконтактен процес на нагряване, вакуумните пещи използват този процес за производство на специализирана стомана и сплави, които биха се окислили при нагряване в присъствието на кислород.
Индукционният процес на нагряване се използва за заваряване на метали и понякога пластмаси, когато те са легирани с феромагнитна керамика.
Индукционните печки, използвани в кухнята, работят на принципа на индуктивното отопление.
За спояване на карбид към вал се използва процес на индукционно нагряване.
За уплътняване на капачки на бутилки и фармацевтични продукти, устойчиви на проникване, се използва процесът на индукционно нагряване.
Машината за моделиране на пластмасови инжекции използва индукционно нагряване, за да подобри енергийната ефективност за инжектиране.

За производствените индустрии, индукционно нагряване осигурява мощен пакет последователност, скорост и контрол. Това е чист, бърз и незамърсяващ процес на отопление. Загубите на топлина, наблюдавани по време на индуктивно нагряване, могат да бъдат решени с помощта на закона на Ленц. Този закон показа начин за ефективно използване на топлинните загуби, възникващи в процеса на индуктивно нагряване. Кое от приложението на индуктивното отопление ви е изумило?