tiedustella

Mikä on induktiolämmityksen periaate ja sen käyttö?

  Sähkömagneettinen induktioteoria on kypsä, induktiolämmitys on ollut laajalti käytetty lämmitysmenetelmä, erityisesti pintalämpökäsittelyssä, sen etuna on yksinkertainen prosessi, pieni muodonmuutos, korkea hyötysuhde, energiansäästö ja ympäristönsuojelu, helppo toteuttaa prosessin automatisointi , kovettuvan kerroksen erinomainen suorituskyky jne. Teollisen tekniikan jatkuvan kehityksen myötä induktiolämmitys on myös yhä loistavampaa.

Induktiolämmityslaitteet voidaan jakaa tehotaajuuteen, välitaajuuteen, superäänitaajuuteen ja korkeaan taajuuteen tehotaajuuden mukaan, jolla on oma taajuusalue ja lämmitystehotiheys.

Induktiolämmitys perustuu pääasiassa kolmeen perusperiaatteeseen: sähkömagneettiseen induktioon, "ihovaikutukseen" ja lämmönjohtamiseen.

Kun vaihtovirta kulkee johtimen läpi, johtimeen syntyy indusoitunut sähkömotorinen voima muodostuneen vaihtomagneettikentän vaikutuksesta. Mitä lähempänä se on keskustaa, sitä suurempi indusoitunut SÄHKÖmotorinen voima on, johtimen virta pyrkii pintakerrokseen ja virran intensiteetti pienenee eksponentiaalisesti pinnasta keskustaan, kuten kuvassa 1. Tämä ilmiö on tunnetaan vaihtovirran ihovaikutuksena.

Tehosähkömotorisen voiman ja itse aiheutetun sähkömotorisen voiman vaikutuksesta samansuuntaisen virtajärjestelmän suurin magneettikentän voimakkuus syntyy johtimen pinnan ulkopuolelle ja vastavirtajärjestelmän suurin magneettikentän voimakkuus syntyy. johtimen pinnan sisäpuolella, mikä on läheisyysvaikutus.

Läheisyysvaikutelman avulla voidaan valita keskuslämmitystä varten käsiteltyjen osien pinnalle sopiva anturin muoto siten, että virran pitoisuus anturin leveydessä on suunnilleen sama kuin pinta-ala.

Mitä pienempi johtimien välinen etäisyys on, sitä voimakkaampi on läheisyysvaikutus.

Ilmiötä, jossa induktiokäämin läpi kulkeva virta keskittyy sisäpinnalle, kutsutaan rengasilmiöksi. Rengasmainen vaikutus on seurausta ulkopinnan itseindusoidun sähkömotorisen voiman kasvusta, joka johtuu induktiokäämin vaihtovirtamagneettikentän vaikutuksesta.

Ulkopintaa lämmitettäessä rengasmainen vaikutus on suotuisa, mutta tasoa ja sisäreikää lämmitettäessä se heikentää merkittävästi induktorin sähköistä hyötysuhdetta. Taso- ja sisäreikäantureiden tehokkuuden parantamiseksi asetetaan usein magneettiohjaimia muuttamaan magneettikentän voimakkuuden jakautumista ja pakottavat virran kohti pintaa, jossa osaa lämmitetään. Magneettia johtavan kappaleen tehtävänä on ohjata virtaa vastakkaiselle puolelleen.

Pintavaikutelma, läheisyysvaikutus ja rengasefekti lisääntyvät vaihtovirran taajuuden kasvaessa. Lisäksi läheisyysvaikutus ja rengasefekti kasvavat johtimen poikkileikkauksen kasvaessa, kahden johtimen välisen tilan pienentyessä ja renkaan säteen pienentyessä.

Magneettikentän voimakkuuden jakautumisyhtälö voidaan saada.

Magneettikentän intensiteettijakauman perusyhtälöt osoittavat, että pyörrevirran intensiteetti vaihtelee eksponentiaalisesti pintaetäisyyden mukaan. Pyörre on erittäin keskittynyt pintakerrokseen ja vähenee nopeasti etäisyyden kasvaessa. Teknisissä sovelluksissa on määritelty, että Ix putoaa 1/e:iin (e=2.718) pinnasta virran tunkeutumissyvyydeksi ilmaistuna. Jos yksikkö on Ω rho, cm, voidaan käyttää delta-tyypin alla (mm)

Koska pyörteen tuottama lämpö on verrannollinen pyörteen neliöön (Q=0.24I0 Rt), lämpö pinnasta keskustaan ​​putoaa nopeammin kuin pyörte. Laskelmat osoittavat, että 86.5 % lämmöstä tapahtuu deltalamelleissa, kun taas deltalamelleissa ei esiinny pyörteitä. Edellä olevia määräyksiä on sovellettu riittävän tarkasti.

Teräsmateriaalin resistiivisyys kasvaa lämpötilan nousun myötä lämmitysprosessissa (800-900 ℃ sisällä, eri terästen perusresistiivisyys on sama, noin 10 e - 4 (Ω, cm); Läpäisevyys on periaatteessa muuttumattomana magnetismin häviöpisteen alapuolella (sen arvo liittyy lujuuteen), mutta putoaa yhtäkkiä tyhjiön läpäisevyyteen =1, kun magnetismipisteen menetys saavutetaan. Siksi lämpötilan saavuttaessa demagnetisaatiopisteen tunkeutumissyvyys Pyörteen tunkeutumissyvyyttä magneettikentän häviämisen jälkeen kutsutaan termiseksi tunkeutumissyvyydeksi.Magneettisen pisteen alapuolella olevaa menetystä kutsutaan "kylmän pyörteen tunkeutumissyvyydeksi".

Pyörrevirran voimakkuuden muutos työkappaleen pinnasta syvyyteen jakautuu kylmätilan ominaisuuksien mukaan sillä hetkellä, kun induktori kytkee päälle suurtaajuisen virran ja työkappaleen lämpötila alkaa nousta. Kun pinnalla on ohut kerros, joka ylittää magneettihäviöpisteen, pyörrevirran intensiteetti ohuen kerroksen vieressä olevassa sisäisessä liitoksessa muuttuu äkillisesti ja työkappaleen kuumennuskerros jakautuu kahteen kerrokseen. Ulkokerroksen pyörrevirran voimakkuus pieneni merkittävästi ja maksimi pyörrevirran intensiteetti oli kahden kerroksen risteyksessä. Tämän seurauksena korkean lämpötilan pinnan lämmitysnopeus laskee nopeasti, liitoksen lämpötila kiihtyy ja siirtyy nopeasti sisäänpäin.

Tämä sähköinen lämmitysmenetelmä, joka luottaa pyörrevirtojen jatkuvaan "astumiseen" sisätiloihin, on ainutlaatuinen induktiolämmityksessä. Nopeissa kuumennusolosuhteissa pinta ei ylikuumene, vaikka osaan kohdistetaan suuri teho.

Kun korkean lämpötilan kerroksen paksuus menettää magnetismin ylittää kuuman pyörrevirran tunkeutumissyvyyden, lämmityskerroksen syvyys kasvaa pääasiassa lämmönjohtavuuden avulla ja lämmitysprosessi ja lämpötilan jakautumisominaisuudet poikkileikkauksella ovat periaatteessa samat. kuten ulkoisen lämmönlähteen, joten lämmitysteho on paljon pienempi.

Pintoja lämmitettäessä tiettyyn syvyyteen tulee etsiä pyörrevirtaa läpäisevää lämmitystä. Tätä varten virtataajuus tulee valita oikein ja valitun lämmitysnopeuden tulee saavuttaa määritetty lämmityssyvyys mahdollisimman lyhyessä ajassa.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous