Driftsprinsipp og bruksområder for induksjonsvarme

Elektrotermiske enheter som varmer opp elektrisk ledende materialer ved å injisere induktive strømmer i dem kalles induksjonsvarmer… Siden e. etc. c. induksjon oppstår når strømmene som eksiterer det elektromagnetiske feltet endres, da kan slike enheter kun fungere på vekselstrøm.

Hovedelementet i induksjonsvarmer er induktor — spole, som inneholder et visst antall omdreininger, som, når vekselstrøm passerer gjennom den, skaper vekslende magnetfelt… Det er her den (første) konverteringen av elektrisk energi til magnetisk feltenergi finner sted.

Når et elektrisk ledende legeme innføres i et vekslende magnetfelt, f.eks. etc. c. forårsaker utseendet til en «sekundær» strøm. Det er en omvendt transformasjon (sekund) av magnetfeltenergien til elektrisk energi.

Til slutt, sekundærstrømmen indusert i den oppvarmede kroppen, iht Joule-Lenz-loven genererer varme: elektrisk energi omdannes til varme.Som et resultat av den tredje konverteringen av energi oppnås varmen som gir oppvarming eller smelting av materialer i induksjonsvarmer.

Induksjonsvarmekrets

For drift av induksjonsvarmer direkte kontakt av strømkilden med det oppvarmede objektet er ikke nødvendig, bare tilstedeværelsen av en magnetisk forbindelse mellom objektet og induktoren er nødvendig.

Den viktigste og eldste bruken av induksjonsvarmer i industrien er deres bruk. slik som induksjonselektriske ovnerdesignet for smelting av ikke-jernholdige og jernholdige metaller og deres legeringer. Elektriske induksjonsovner sikrer høy renhet av smelten, da de ikke introduserer noen urenheter i det smeltede materialet.

I tillegg skaper induksjonselektriske ovner jevn oppvarming av hele massen av smeltet materiale uten betydelig lokal overoppheting. Sistnevnte omstendighet er svært viktig ved smelting av flerkomponentlegeringer, hvis komponenter har forskjellige smeltepunkter. I nærvær av lokal overoppheting (som f i lysbueovner) i slike legeringer forbrukes lavtsmeltende komponenter intensivt og den opprinnelige sammensetningen av ladningen forstyrres.

Bruksområdet for induksjonsvarmer er ikke begrenset til metallsmelteanlegg. Ofte i moderne produksjon induksjonsvarme brukt av for overflateherding av deler, i operasjonene med å bøye rør og profilerte valsede produkter fra bimetallprodukter, for sveising av produkter med en kompleks konfigurasjon, etc.

Ved oppvarming av elektrisk ledende materialer i et høyfrekvent elektromagnetisk felt spiller det en viktig rolle overflateeffekt... Overflateeffekten blir mer og mer tydelig ettersom frekvensen på tilførselsstrømmen øker.

Evnen til raskt å varme bare de øvre lagene av materialet, som er nødvendig for overflateherding, er helt basert på bruken av denne effekten.

Tykkelsen på laget, kalt «strømpenetreringsdybde», avhenger av motstanden til materialet, frekvensen til strømmen og absolutt magnetisk permeabilitet.

I tillegg, ved å velge en slik driftsmodus for induksjonsvarmeren, for å sikre en høy konsentrasjon av induktive strømmer i overflatelagene, kan en betydelig økning i effektiviteten til varmeren oppnås.

Den største fordelen med induksjonsoverflateherdingsmetoden er muligheten for en konsentrert frigjøring av termisk energi i overflatelagene av produkter av vilkårlig form og muligheten for energioverføring uten direkte kontakt mellom varmeren og arbeidsstykket. Ensartetheten av oppvarming av deler med en kompleks konfigurasjon sikres av induktorer av en spesiell form. Som regel formen på induktoren følger omrisset av delen.

Bruken av induksjonsvarmer forbedrer som regel kvalitetsindikatorene for teknologiske operasjoner, øker arbeidsproduktiviteten og skaper forhold for å flytte produksjonen til et høyere nivå med omfattende mekanisering og prosessautomatisering.

Induksjonsvarme brukes også til slik generell drift som overflate… Laminering er den permanente bindingen av sveisemetalllaget til basismetallet.

Vanligvis brukt er belegg av ikke-jernholdige metaller og legeringer på stål og støpejern.For overflatepåføring er det nødvendig og tilstrekkelig å smelte fyllmetallet og bringe basismetallet til en temperatur nær smeltepunktet til fyllmaterialet. Fyllmaterialet som brukes til lagdeling kan være i hvilken som helst form - i form av stenger, strimler, spon, etc.

Bruken av induksjonsvarmeenheter i industrien er ikke begrenset til de betraktede eksemplene, omfanget av deres anvendelse er ekstremt bredt og øker hvert år.

Betydelige fordeler ved bruk av induksjonsoppvarmingsmetoder — effektivitet, fleksibilitet i bruken, høy kvalitet på produktene, økning i arbeidsproduktivitet, etc.