Что такое индукции Отопление?

Индукционный нагрев

Что такое индукции Отопление?
Нагревательное индукционное представляет собой процесс, который используется для облигаций, затвердеть или смягчить металлов или иных проводящих материалов. Для многих современных производственных процессах индукционного нагрева предлагает привлекательное сочетание скорости, согласованности и контроля.

Основные принципы индукционного нагрева понял и применяется для изготовления с 1920 года. Во время II мировой войны технология стала быстро развиваться срочных военное требований для быстрый, надежный процесс для упрочнения деталей металла двигателя. Совсем недавно акцент на методы бережливого производства и акцент на улучшение контроля качества привели к возрождение индукции технологии, наряду с развитием питания точно контролируемых, все твердотельные индукции.

Что делает это настолько уникальный способ нагрева? В наиболее распространенных методов отопления факел или открытого пламени непосредственно применяется к металлической части. Но с индукционного нагрева, тепло на самом деле «индуцируется» в пределах самой части циркулирующих электрические токи.

Индукционный нагрев опирается на уникальные характеристики радиочастотного (RF) энергии - часть электромагнитного спектра ниже инфракрасной и микроволновой энергии. Поскольку тепло передается в продукт через электромагнитных волн, часть никогда не приходит в непосредственный контакт с любой пламени, индуктор, сам не получить горячие (смотреть видео в правом верхнем углу), и нет никакого загрязнения продукта. Когда правильно настроен, этот процесс становится очень повторяемые и контролируемым.

Как работает индукционного нагрева
Как точно делает индукционного нагрева работу? Это помогает иметь базовое понимание принципов электроэнергии. Когда переменного электрического тока применяется к основной трансформатор, переменном магнитном поле будет создан. Согласно Faradays закону если secondaryof трансформатор расположен в магнитное поле, будет индуцированного электрического тока.

В основных индукционные нагревательные установки, показано на рисунке справа твердом состоянии RF источник питания отправляет переменного тока тока через индуктор (часто медные катушки) и часть подогрева (заготовки) помещается внутри индуктора. Индуктор служит трансформатор первичных и часть подогрева становится вторичных короткого замыкания. В пределах части индуцированных когда металлическая часть помещается в индуктор и вводит в магнитное поле, циркулирующих вихревые токи.

Как показано во второй диаграмме, эти вихревые токи текут против электрического сопротивления металла, генерации точных и локализованные тепла без прямого контакта между частью и индуктора. Этот отопления происходит с магнитных и немагнитных деталей и часто упоминается как «эффект Джоуля», ссылаясь на джоули первый закон – научные формулы, выражая связь между тепла, вырабатываемого тока через проводник.

Во-вторых дополнительное тепло производится в пределах магнитных частей через гистерезис – внутренние трения, который создается при магнитной части проходят через индуктор. Магнитные материалы естественно предлагают электрическое сопротивление к быстро меняющейся магнитные поля в индуктор. Это сопротивление производит внутренние трения, которые в свою очередь производит тепло.

В процессе Отопление материал, поэтому Есть никаких контактов между индуктора и часть, и не существует каких-либо газообразные продукты сгорания. Материал для разогревания могут быть расположены в условиях изоляции от источника питания; погружать в жидкости, охватываемых изолированных веществ, в газообразных средах или даже в вакууме.

Важные факторы, чтобы рассмотреть
Эффективность индукции системы отопления для определенного приложения зависит от нескольких факторов: характеристики части себя, Дизайн индуктора, способности источник питания и количество изменения температуры, необходимые для приложения.

Характеристики части
МЕТАЛЛА ИЛИ ПЛАСТИКА
Во-первых, индукционного нагрева непосредственно работает только с токопроводящих материалов, обычно металлов. Пластмасс и других непроводящих материалов может часто обогреваться косвенно путем первого нагрева токопроводящих металлов подложкодержателе передает тепло непроводящим материалом.

МАГНИТНЫЕ И НЕМАГНИТНЫЕ
Это проще для тепла магнитных материалов. Помимо тепла, вызванные вихревые токи магнитные материалы также производят тепло через так называемый эффект гистерезиса (описанные выше). Этот эффект перестает при температурах выше точки «Кюри» - температура, при которой магнитный материал теряет свои магнитные свойства. Относительное сопротивление магнитных материалов оценивается по шкале «проницаемостью» от 100 до 500; Хотя не magnetics проницаемости 1, магнитные материалы могут иметь проницаемость достигает 500.
ТОЛСТЫЕ ИЛИ ТОНКИЕ
Проводящие материалы около 85% эффект отопления происходит на поверхности или «кожа»
части; уменьшение интенсивности отопления в зависимости как расстояние от поверхности увеличивается.
Так малые или тонкой части обычно тепло быстрее, чем большие толстые части, особенно если крупных деталей нужно обогреваться весь путь через.

Исследования показали связь между частотой переменного тока и
Отопление глубина проникновения: чем выше частота, меньшую Отопление в части. Частот от 100 до 400 кГц производят относительно высоких энергий тепла, идеально подходит для быстрого отопления небольших частей или поверхности/кожи крупных деталей. Для глубокого проникновения тепла наиболее эффективным было показано более длительные циклы Отопление на низких частот от 5 до 30 кГц.

УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
Если вы используете точно такой же процесс индукции для обогрева два же размер куска стали и меди, результаты будут совершенно разные. Почему? Сталь – наряду с углерода, олова и вольфрама
– имеет высокое удельное сопротивление. Потому что эти металлы решительно противостоять текущего потока, жара строит быстро. Дольше, низкого сопротивления металлов: меди, латуни и алюминия
для тепла. Удельное сопротивление увеличивается с температурой, поэтому очень горячий кусок стали будет больше
восприимчивы к индукционного нагрева чем холодной кусок.

Индуктор дизайн
Он находится в индуктор, что различной магнитного поля, необходимые для индукционного нагрева разрабатывается через поток переменного тока. Таким образом индуктор дизайн является одним из наиболее важных аспектов общей системы. Хорошо продуманные индуктора обеспечивает надлежащего отопления шаблон для вашей стороны и максимизирует эффективность индукционного нагрева питания, позволяя легко вставки и удаления части.

Возможности источника питания
Можно легко вычислить размер индукции питания требуется для отопления определенной части. Во-первых необходимо определить, сколько энергии должен быть передан заготовки. Это зависит от массы материала, при нагревании, теплоемкость материала и повышение температуры требуется. Следует также рассмотреть потери тепла от проводимости, конвекции и излучения.

Степень изменения температуры требуется
Наконец эффективность индукционного нагрева для конкретного применения зависит количество изменений температуры. Широкий спектр изменений температуры могут быть размещены; как правилопальца больше индукционного нагрева питания обычно используются для увеличения степени изменения температуры.

Tags: Что такое индукции Отопление?