Az indukciós fűtés működési elve és alkalmazási területei

Az elektromosan vezető anyagokat induktív áramot injektálva melegítő elektrotermikus eszközöket nevezzük indukciós fűtőtestek… Mivel pl. stb. c) indukció akkor lép fel, amikor az elektromágneses teret gerjesztő áramok megváltoznak, ekkor az ilyen eszközök csak váltakozó árammal működhetnek.

Az indukciós fűtőtestek fő eleme az induktor - tekercs, amely bizonyos számú fordulatot tartalmaz, amely a váltakozó áram áthaladásakor létrehozza váltakozó mágneses tér… Itt történik az elektromos energia (első) átalakítása mágneses térenergiává.

Amikor egy elektromosan vezető testet bevezetünk egy váltakozó mágneses térbe, pl. stb. c) «szekunder» áram megjelenését okozza. A mágneses mező energiájának fordított átalakítása (másodperc) történik elektromos energiává.

Végül a fűtött testben indukált szekunder áram, aszerint A Joule-Lenz törvény hőt termel: az elektromos energia hővé alakul.A harmadik energiaátalakítás eredményeképpen az indukciós fűtőberendezésekben az anyagok melegítését vagy megolvadását biztosító hőt nyerik.

Indukciós fűtőkör

Indukciós fűtőtestek működtetéséhez nem szükséges az áramforrás közvetlen érintkezése a fűtött tárggyal, csak a tárgy és az induktor közötti mágneses kapcsolat megléte szükséges.

Az indukciós fűtőtestek fő és legrégebbi alkalmazása az iparban a felhasználásuk. mint például az indukciós elektromos kemencékszínes és vasfémek, valamint ötvözeteik olvasztására tervezték. Az elektromos indukciós kemencék biztosítják az olvadék nagy tisztaságát, mivel nem visznek be semmilyen szennyeződést az olvadt anyagba.

Ezenkívül az indukciós elektromos kemencék az olvadt anyag teljes tömegének egyenletes melegítését biztosítják jelentős helyi túlmelegedés nélkül. Ez utóbbi körülmény nagyon fontos többkomponensű ötvözetek olvasztásakor, amelyek komponensei eltérő olvadáspontúak. Helyi túlmelegedés esetén (pl ívkemencékben) az ilyen ötvözetekben az alacsonyabb olvadáspontú komponensek intenzíven fogyasztanak, és a töltés kezdeti összetétele megváltozik.

Az indukciós melegítők alkalmazási területe nem korlátozódik a fémolvasztó üzemekre. Gyakran a modern gyártásban indukciós fűtés használva alkatrészek felületi keményítésére, hajlító csövek és profilos hengerelt termékek bimetál termékekből, összetett konfigurációjú termékek hegesztéséhez stb.

Az elektromosan vezető anyagok nagyfrekvenciás elektromágneses térben történő hevítésekor fontos szerepet játszik felületi hatás... A felületi hatás a tápáram frekvenciájának növekedésével egyre nyilvánvalóbbá válik.

Az a képesség, hogy gyorsan csak az anyag felső rétegeit melegítsék fel, ami a felületi keményítéshez szükséges, teljes mértékben ennek a hatásnak a felhasználásán alapul.

A réteg vastagsága, az úgynevezett "áram behatolási mélysége", függ az anyag ellenállásától, az áram frekvenciájától és abszolút mágneses permeabilitás.

Ezenkívül az indukciós fűtőelem olyan üzemmódjának megválasztásával, hogy az induktív áramok magas koncentrációja biztosítva legyen a felületi rétegekben, a fűtőberendezés hatásfokának jelentős növekedése érhető el.

Az indukciós felületkeményítési módszer fő előnye tetszőleges alakú termékek felületi rétegeiben a hőenergia koncentrált felszabadulásának lehetősége, valamint az energiaátadás lehetősége a fűtőelem és a munkadarab közvetlen érintkezése nélkül. A bonyolult konfigurációjú alkatrészek melegítésének egyenletességét induktorok biztosítják különleges forma. Általában az induktor alakja követi az alkatrész körvonalát.

Az indukciós fűtőberendezések használata általában javítja a technológiai műveletek minőségi mutatóit, növeli a munka termelékenységét, és megteremti a feltételeket a termelés magasabb szintre emeléséhez, kiterjedt gépesítéssel és folyamatautomatizálással.

Az indukciós fűtést olyan általános működésre is használják, mint pl felszínre kerülése… A laminálás a hegesztett fémréteg tartós ragasztása az alapfémmel.

Általánosan használt színesfémek és ötvözetek bevonása acélon és öntöttvason.A felületi felhordáshoz szükséges és elegendő a töltőanyag megolvasztása és az alapfém töltőanyag olvadáspontjához közeli hőmérsékletre hozása. A rétegezéshez használt töltőanyag bármilyen formában lehet - rudak, csíkok, forgácsok stb.

Az indukciós fűtőberendezések ipari felhasználása nem korlátozódik a vizsgált példákra, alkalmazási körük rendkívül széles és évről évre növekszik.

Jelentős előnyök az indukciós fűtési módszerek alkalmazásában — hatékonyság, rugalmas alkalmazás, kiváló termékek minősége, munkatermelékenység növekedése stb.