Процессы индукционного нагрева используют токи, вызванные электромагнитным воздействием в нагреваемом материале. Индукционный нагрев основан на принципе трансформаторов. Существует первичная обмотка, через которую пропускается ток переменного тока. Катушка магнитно связана с нагреваемым металлом, который действует как вторичный. Электрический ток индуцируется в этом металле, когда ток переменного тока проходит через первичный змеевик.
Ниже приведены различные типы индукционных печей:
Индукционная печь с прямым сердечником показана на рис.
Он состоит из железного сердечника, тигля и первичной обмотки, соединенных с источником переменного тока.
Заряд сохраняется в крейсере, который образует однократную короткозамкнутую вторичную цепь.
Ток в заряде очень высок в несколько тысяч ампер. Заряд магнитно связан с первичной обмоткой.
Для запуска печи расплавленный металл выливают в печь из предыдущего заряда.
Этот тип печи имеет следующие недостатки:
Магнитная связь между первичной и вторичной средой очень слабая, поэтому реактивное сопротивление утечки очень велико. Это вызывает низкий коэффициент мощности.
Низкочастотное питание необходимо, так как нормальная частота вызывает турбулентность заряда.
Если плотность тока превышает примерно 5 ампер / мм2, электромагнитная сила, создаваемая этой плотностью тока, вызывает прерывание вторичного тока.
Следовательно, нагрев металла прерывается. Он называется пинч-эффектом.
Тигель для заряда id нечетной формы и неудобен с металлургической точки зрения.
Печь не может работать, если вторичная цепь разомкнута.
Она должна быть закрыта. Для запуска печи либо расплавленный металл выливают в тигель, либо достаточный расплавленный металл остается в тигле от предыдущей операции.
Такая печь не подходит для прерывистых услуг.
Индукционная печь прямого типа:
Принцип индукции печи был использован для нагрева металлов.
В такой печи вводят элемент с индуктивным нагревом для переноса его тепла
Когда первичная обмотка подключена к источнику питания, ток возникает во вторичной части металлического контейнера.
Таким образом, тепло создается из-за индуцированного тока. Это тепло передается за счет излучения.
Часть AB магнитной цепи состоит из специального сплава и удерживается внутри камеры печи.
Специальный сплав потеряет свои магнитные свойства при определенной температуре и магнитные свойства восстанавливаются при охлаждении сплава.
Как только печь достигает критической температуры, сопротивление магнитной цепи увеличивается многократно, а индуктивный эффект соответственно уменьшается
Индукционная печь Coreless:
Индукционная печь Coreless также работает по принципу трансформатора. В этой печи нет сердечника, и, следовательно, плотность потока будет низкой.
Следовательно, для компенсации низкой плотности потока ток, подаваемый на первичный, должен иметь достаточно высокую частоту.
Флюс, создаваемый первичной обмоткой, создает вихревые токи в заряде. Эффект нагрева вихревых токов плавит заряд.
Перемешивание металлов происходит под действием электромагнитных сил. Печь без сердечника может иметь проводящие или непроводящие контейнеры.
На рис. Показана индукционная печь без сердечника, в которой контейнер состоит из проводящего материала.
Контейнер действует как вторичная обмотка, и заряд может иметь либо проводящие, либо не проводящие свойства.
Таким образом, контейнер образует короткозамкнутый однооборотный вторичный. Отсюда и сильный ток, вызываемый теплом.
Флюс, создаваемый первичной обмоткой, создает вихревые токи в заряде. Тепловые эффекты вихревых токов расплавляют заряд.
Мешающее действие в металлах происходит под действием электромагнитных сил.
Преимущества:
- Время, необходимое для достижения температуры плавления, меньше.
- Возможно точное управление мощностью.
- Можно использовать любую форму тигля.
- Вихревые токи в заряде приводят к автоматическому перемешиванию
- Отсутствие грязи, дыма, шума и т. д.
- Стоимость монтажа меньше.
Применение индукционного нагрева
- Индукционная печь
- Индукционная сварка
- Индукционная готовка
- Индукционная пайка
- Индукционное уплотнение
- Нагрев для подгонки
- Термическая обработка
Преимущества индукционного нагрева
- Оптимизированная согласованность
- Максимальная производительность
- Улучшенное качество продукции
- Экологически чистый
- Снижение потребления энергии