誘導加熱とは何ですか？

誘導加熱

誘導加熱とは何ですか？
誘導加熱は、債券を強化または金属または他の導電性材料を柔らかくために使用するプロセスです。多くの近代的な製造プロセスでは誘導加熱速度、一貫性および制御の魅力的な組み合わせを提供しています。

誘導加熱の基本原則を理解し、1920 年代以来の製造に適用されています。第二次世界大戦中に、この技術は、急速に金属のエンジンを強化するために高速かつ信頼性の高いプロセスの緊急戦時要件に開発。最近では、無駄のない製造技術フォーカスと品質管理の向上に重点を置いてつながっている正確に制御、すべて固体誘導電源の発展に伴い、電磁誘導テクノロジーの再発見します。

どのようなこのユニークな加熱ですか？最も一般的な暖房のメソッドでは、トーチまたは開いた炎は、直接、金属部分に適用されます。誘導加熱とは、実際に「部分内電気電流を循環加熱です」。

誘導加熱は、無線周波数 (RF) エネルギー - 電磁スペクトル赤外およびマイクロ波のエネルギー以下の部分のユニークな特性に依存します。熱製品に電磁波を介して転送されるため、その任意の炎との直接接触に来ることはない、インダクタ自体でホット （右上にビデオを見て）、実行されない製品汚染はありません。正しくセットアップする場合、プロセスは非常に反復可能で制御可能になります。

誘導加熱のしくみ
誘導加熱作業どのように正確に？それは電気の原則の基本的な理解を持っているのに役立ちます。交流磁場は、トランスの一次に交流電流を適用すると、作成されます。Secondaryof、変圧器の磁場内にある場合ファラデーの法則によると、現在の電気誘導されます。

右側のセットアップで基本的な ih はソリッドステート RF 電源、AC 電流はインダクタ （多くの場合銅コイル） を送信し、(ワークピース) 加熱する部分がインダクタ内に配置されます。インダクタ、トランスとしてプライマリ機能、短絡の二次加熱する部分になります。金属部品がインダクタ内を配置し、渦電流磁場に入ります内のパーツに起因しています。

2 番目の図に示すように、これらの渦電流の正確でローカライズされた部分と、インダクタに直接接触せず発熱、金属の電気抵抗に対する流れ。この暖房は磁気と非磁性の両方の部分で発生します、多くの場合は「ジュールの第一法則-指揮者を通じて渡される電流によって生成される熱の間の関係を表現する科学的な数式参照してジュール効果」と呼ばれます。

第二に、追加の熱履歴-磁性部品、インダクタを渡したときに作成される内部の摩擦を磁性部品内に生成されます。磁気材料は、当然のことながら電気抵抗、インダクタに急速に変化する磁界を提供します。この抵抗に熱を生成する内部の摩擦を生成します。

材質、過程でしたがって、インダクタと部分との接触がない、どちらもが、燃焼ガスがあります。加熱する材料は電源から分離された設定で配置できます。液体に浸漬、絶縁物質、ガス雰囲気や真空で覆われて。

重要な要因を考慮するには
特定のアプリケーションをいくつかの要因に依存暖房システム誘導の効率: 部品自体は、インダクタの設計, 電力供給能力のアプリケーションに必要な温度変化量の特性。

部品の特性
金属またはプラスチック
最初、ih 直接導電性材料、金属通常でのみ動作します。プラスチック、その他非導べ電性材料しばしば直接最初非導べ電性の材料に熱を転送導電性金属サセプターの加熱による加熱ないすることができます。

磁気または非磁性
熱磁気材料に簡単です。渦電流によって誘起される熱に加えて、磁性材料はまた (上記参照)、履歴的な効果と呼ばれるものを熱を作り出します。この効果は「キュリー」ポイント - 磁性材料の磁気特性を失う温度以上の温度が発生しなくなります。磁性材料の相対的な抵抗は 100 に 500 の「透過」スケールで評価されます。非磁性 1 の透過性が、磁性材料透磁率 500 として高いことができます。
太いまたは細い
導電性の材料と表面や「スキン」の暖房効果の約 85 ％ が発生します
一部。表面の増加からの距離として暖房強度が減少します。
特により大きな部分は、すべての方法を加熱する必要がある場合は小さなまたは薄い部分一般的に大の厚い部分よりも迅速に加熱します。

研究交流電流の周波数との関係を示していると
暖房深さ: 周波数が高いほど、一部の浅い、加熱。100 に 400 kHz の周波数に迅速に小さな部品または表面/皮膚のより大きな部分を加熱するのに理想的な比較的高エネルギーの熱を作り出します。熱、地中深くの長い暖房サイクル 5 に 30 kHz の低い周波数に最も有効であることに示されています。

比抵抗
鋼と銅の 2 つの同じサイズの部分を熱にまったく同じ誘導の手順を使用する場合は、結果が全く異なるされます。なぜですか？鋼-炭素、スズとタングステン
-高電気抵抗をしています。これらの金属に強く、現在のフロー抵抗するので、熱をすばやくビルドします。銅、真鍮、アルミニウムなどの低抵抗金属時間がかかる
熱に。鋼の非常に熱い作品がより多くので抵抗は温度と共に増加します。
誘導加熱寒さの作品よりもを受け入れる。

インダクタの設計
それは内のインダクタの磁場誘導加熱用に必要な交流電流の流れを開発です。だからインダクタの設計は、全体的なシステムの最も重要な側面の 1 つです。適切に設計されたインダクタは、適切な暖房パターンのあなたの部分を提供し、高周波電源装置は、まだ簡単に挿入し、部品の除去することができる、加熱の効率を最大化します。

電源容量
ある特定の部品を加熱するために必要な誘導電源のサイズは簡単に計算することができます。まず、1 つはワークへ転送にどれだけのエネルギーを必要を決定する必要があります。これはされて加熱、比熱は材料と必要な温度の上昇の物質の質量に依存します。伝導・対流・放射熱損失も考慮する必要があります。

必要な温度変化の程度
最後に、誘導加熱の特定のアプリケーション用の効率のために必要な温度変化量に依存します。温度変化の広い範囲に収容することができます。として切り替わるので親指より誘導加熱電源の e は、温度変化の度を高めるため一般的に利用されています。

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