Αρχή λειτουργίας και πεδία εφαρμογής της επαγωγικής θέρμανσης

Οι ηλεκτροθερμικές συσκευές που θερμαίνουν ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά με έγχυση επαγωγικών ρευμάτων σε αυτά ονομάζονται επαγωγικές θερμάστρες… Αφού ε. κ.λπ. γ. η επαγωγή συμβαίνει όταν αλλάζουν τα ρεύματα που διεγείρουν το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, τότε τέτοιες συσκευές μπορούν να λειτουργήσουν μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Το κύριο στοιχείο των επαγωγικών θερμαντήρων είναι επαγωγέας — πηνίο, που περιέχει έναν ορισμένο αριθμό στροφών, που, όταν το εναλλασσόμενο ρεύμα περνά μέσα από αυτό, δημιουργεί εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο… Εδώ λαμβάνει χώρα η (πρώτη) μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε ενέργεια μαγνητικού πεδίου.

Όταν ένα ηλεκτρικά αγώγιμο σώμα εισάγεται σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, π.χ. και τα λοιπά. γ) προκαλεί την εμφάνιση «δευτερογενούς» ρεύματος. Υπάρχει αντίστροφη μετατροπή (δεύτερη) της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου σε ηλεκτρική ενέργεια.

Τέλος, το δευτερεύον ρεύμα που προκαλείται στο θερμαινόμενο σώμα, σύμφωνα με Ο νόμος Joule-Lenz παράγει θερμότητα: η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.Ως αποτέλεσμα της τρίτης μετατροπής ενέργειας, λαμβάνεται η θερμότητα που παρέχει θέρμανση ή τήξη υλικών σε επαγωγικούς θερμαντήρες.

Επαγωγικό κύκλωμα θέρμανσης

Για λειτουργία επαγωγικών θερμαντήρων δεν απαιτείται άμεση επαφή της πηγής ισχύος με το θερμαινόμενο αντικείμενο, απαιτείται μόνο η παρουσία μαγνητικής σύνδεσης μεταξύ του αντικειμένου και του επαγωγέα.

Η κύρια και παλαιότερη εφαρμογή των επαγωγικών θερμαντήρων στη βιομηχανία είναι η χρήση τους. όπως επαγωγικοί ηλεκτρικοί φούρνοισχεδιασμένο για την τήξη μη σιδηρούχων και σιδηρούχων μετάλλων και των κραμάτων τους. Οι ηλεκτρικοί επαγωγικοί κλίβανοι εξασφαλίζουν υψηλή καθαρότητα του τήγματος, καθώς δεν εισάγουν ακαθαρσίες στο λιωμένο υλικό.

Επιπλέον, οι επαγωγικοί ηλεκτρικοί φούρνοι δημιουργούν ομοιόμορφη θέρμανση ολόκληρης της μάζας του λιωμένου υλικού χωρίς σημαντική τοπική υπερθέρμανση. Η τελευταία περίσταση είναι πολύ σημαντική κατά την τήξη κραμάτων πολλαπλών συστατικών, τα συστατικά των οποίων έχουν διαφορετικά σημεία τήξης. Παρουσία τοπικής υπερθέρμανσης (όπως π.χ σε καμίνους τόξου) σε τέτοια κράματα, τα συστατικά χαμηλότερης τήξης καταναλώνονται εντατικά και η αρχική σύνθεση του φορτίου διαταράσσεται.

Το πεδίο εφαρμογής των επαγωγικών θερμαντήρων δεν περιορίζεται στις μονάδες τήξης μετάλλων. Συχνά στη σύγχρονη παραγωγή επαγωγική θέρμανση χρησιμοποιηθηκε απο για επιφανειακή σκλήρυνση εξαρτημάτων, στις εργασίες κάμψης σωλήνων και προϊόντων έλασης με προφίλ από διμεταλλικά προϊόντα, για συγκόλληση προϊόντων με σύνθετη διαμόρφωση κ.λπ.

Όταν θερμαίνουμε ηλεκτρικά αγώγιμα υλικά σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο υψηλής συχνότητας, παίζει σημαντικό ρόλο επιφανειακό αποτέλεσμα... Το επιφανειακό φαινόμενο γίνεται όλο και πιο εμφανές όσο αυξάνεται η συχνότητα του ρεύματος τροφοδοσίας.

Η ικανότητα γρήγορης θέρμανσης μόνο των ανώτερων στρωμάτων του υλικού, η οποία είναι απαραίτητη για τη σκλήρυνση της επιφάνειας, βασίζεται εξ ολοκλήρου στη χρήση αυτού του εφέ.

Το πάχος του στρώματος, που ονομάζεται «βάθος διείσδυσης ρεύματος», εξαρτάται από την αντίσταση του υλικού, τη συχνότητα του ρεύματος και απόλυτη μαγνητική διαπερατότητα.

Επιπλέον, επιλέγοντας έναν τέτοιο τρόπο λειτουργίας του επαγωγικού θερμαντήρα, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται υψηλή συγκέντρωση επαγωγικών ρευμάτων στα επιφανειακά στρώματα, μπορεί να επιτευχθεί σημαντική αύξηση της απόδοσης του θερμαντήρα.

Το κύριο πλεονέκτημα της μεθόδου επαγωγικής σκλήρυνσης της επιφάνειας είναι η δυνατότητα συγκεντρωμένης απελευθέρωσης θερμικής ενέργειας στα επιφανειακά στρώματα προϊόντων αυθαίρετου σχήματος και η δυνατότητα μεταφοράς ενέργειας χωρίς άμεση επαφή μεταξύ του θερμαντήρα και του τεμαχίου. ένα ιδιαίτερο σχήμα. Γενικά το σχήμα του επαγωγέα ακολουθεί το περίγραμμα του εξαρτήματος.

Η χρήση επαγωγικών θερμαντήρων, κατά κανόνα, βελτιώνει τους δείκτες ποιότητας των τεχνολογικών λειτουργιών, αυξάνει την παραγωγικότητα της εργασίας και δημιουργεί συνθήκες για τη μετακίνηση της παραγωγής σε υψηλότερο επίπεδο με εκτεταμένη μηχανοποίηση και αυτοματοποίηση διεργασιών.

Η επαγωγική θέρμανση χρησιμοποιείται επίσης για γενική λειτουργία όπως επιφανειακά… Η πλαστικοποίηση είναι η μόνιμη συγκόλληση του μεταλλικού στρώματος συγκόλλησης στο βασικό μέταλλο.

Συνήθως χρησιμοποιείται η επίστρωση μη σιδηρούχων μετάλλων και κραμάτων σε χάλυβα και χυτοσίδηρο.Για την επιφανειακή εφαρμογή, είναι απαραίτητο και αρκετό να λιώσει το μέταλλο πλήρωσης και να φέρει το βασικό μέταλλο σε θερμοκρασία κοντά στο σημείο τήξης του υλικού πλήρωσης. Το υλικό πλήρωσης που χρησιμοποιείται για την επίστρωση μπορεί να είναι σε οποιαδήποτε μορφή — με τη μορφή ράβδων, λωρίδων, ρινισμάτων κ.λπ.

Η χρήση συσκευών επαγωγικής θέρμανσης στη βιομηχανία δεν περιορίζεται στα εξεταζόμενα παραδείγματα, το πεδίο εφαρμογής τους είναι εξαιρετικά ευρύ και αυξάνεται κάθε χρόνο.

Σημαντικά πλεονεκτήματα στη χρήση μεθόδων επαγωγικής θέρμανσης — αποτελεσματικότητα, ευελιξία εφαρμογής, υψηλή ποιότητα προϊόντων, αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας κ.λπ.