Princíp činnosti a oblasti použitia indukčného ohrevu

Elektrotermické zariadenia, ktoré ohrievajú elektricky vodivé materiály tým, že do nich vháňajú indukčné prúdy, sa nazývajú indukčné ohrievače… Keďže e. atď. c) indukcia nastáva, keď sa menia prúdy, ktoré budia elektromagnetické pole, vtedy takéto zariadenia môžu pracovať len na striedavý prúd.

Hlavným prvkom indukčných ohrievačov je induktor — cievka, obsahujúci určitý počet závitov, ktorý pri prechode striedavého prúdu vytvára striedavé magnetické pole… Tu dochádza k (prvej) premene elektrickej energie na energiu magnetického poľa.

Keď sa elektricky vodivé teleso zavedie do striedavého magnetického poľa, napr. atď. c) spôsobuje vznik «sekundárneho» prúdu. Dochádza k spätnej premene (druhej) energie magnetického poľa na elektrickú energiu.

Nakoniec sekundárny prúd indukovaný vo vyhrievanom telese podľa Joule-Lenzov zákon vytvára teplo: elektrická energia sa premieňa na teplo.V dôsledku tretej premeny energie sa získava teplo, ktoré zabezpečuje ohrev alebo tavenie materiálov v indukčných ohrievačoch.

Indukčný vykurovací okruh

Na prevádzku indukčných ohrievačov priamy kontakt zdroja energie s vyhrievaným predmetom nie je potrebný, vyžaduje sa iba prítomnosť magnetického spojenia medzi objektom a induktorom.

Hlavnou a najstaršou aplikáciou indukčných ohrievačov v priemysle je ich použitie. ako sú indukčné elektrické peceurčené na tavenie neželezných a železných kovov a ich zliatin. Elektrické indukčné pece zabezpečujú vysokú čistotu taveniny, pretože nevnášajú do roztaveného materiálu žiadne nečistoty.

Indukčné elektrické pece navyše vytvárajú rovnomerný ohrev celej hmoty roztaveného materiálu bez výrazného lokálneho prehriatia. Posledná okolnosť je veľmi dôležitá pri tavení viaczložkových zliatin, ktorých zložky majú rôzne teploty topenia. V prípade lokálneho prehriatia (ako napr v oblúkových peciach) v takýchto zliatinách sa intenzívne spotrebúvajú zložky s nižšou teplotou topenia a narúša sa počiatočné zloženie vsádzky.

Oblasť použitia indukčných ohrievačov nie je obmedzená na zariadenia na tavenie kovov. Často v modernej výrobe indukčný ohrev používaný na povrchové kalenie dielov, pri operáciách ohýbania rúr a profilovaných valcovaných výrobkov z bimetalických výrobkov, na zváranie výrobkov so zložitou konfiguráciou atď.

Pri ohreve elektricky vodivých materiálov vo vysokofrekvenčnom elektromagnetickom poli zohráva dôležitú úlohu povrchový efekt... Povrchový efekt sa stáva čoraz zreteľnejším so zvyšujúcou sa frekvenciou napájacieho prúdu.

Schopnosť rýchleho ohrevu iba vrchných vrstiev materiálu, ktorá je nevyhnutná pri povrchovom kalení, je úplne založená na využití tohto efektu.

Hrúbka vrstvy, nazývaná „hĺbka prieniku prúdu“, závisí od odporu materiálu, frekvencie prúdu a absolútna magnetická permeabilita.

Navyše výberom takého režimu prevádzky indukčného ohrievača, aby sa zabezpečila vysoká koncentrácia indukčných prúdov v povrchových vrstvách, možno dosiahnuť výrazné zvýšenie účinnosti ohrievača.

Hlavnou výhodou metódy indukčného povrchového kalenia je možnosť sústredeného uvoľňovania tepelnej energie v povrchových vrstvách výrobkov ľubovoľného tvaru a možnosť prenosu energie bez priameho kontaktu medzi ohrievačom a obrobkom Rovnomernosť ohrevu súčiastok so zložitou konfiguráciou je zabezpečená induktormi zvláštny tvar. Vo všeobecnosti tvar induktora sleduje obrys dielu.

Použitie indukčných ohrievačov spravidla zlepšuje kvalitatívne ukazovatele technologických operácií, zvyšuje produktivitu práce a vytvára podmienky pre posun výroby na vyššiu úroveň s rozsiahlou mechanizáciou a automatizáciou procesov.

Indukčný ohrev sa používa aj na takú všeobecnú prevádzku ako je povrchová úprava… Laminovanie je trvalé spojenie vrstvy zvarového kovu so základným kovom.

Bežne používané je nanášanie neželezných kovov a zliatin na oceľ a liatinu.Pre povrchovú aplikáciu je potrebné a postačujúce roztaviť prídavný kov a priviesť základný kov na teplotu blízku bodu tavenia prídavného materiálu. Výplňový materiál použitý na vrstvenie môže byť v akejkoľvek forme — vo forme tyčiniek, pásikov, hoblín atď.

Použitie indukčných vykurovacích zariadení v priemysle nie je obmedzené na uvažované príklady, rozsah ich použitia je mimoriadne široký a každým rokom sa zvyšuje.

Významné výhody pri použití metód indukčného ohrevu — efektívnosť, flexibilita použitia, vysoká kvalita výrobkov, zvýšenie produktivity práce atď.