Prinsipyo ng operasyon at mga larangan ng aplikasyon ng induction heating

Ang mga electrothermal device na nagpapainit ng mga electrically conductive na materyales sa pamamagitan ng pag-inject ng inductive current sa mga ito ay tinatawag induction heater… Dahil e. atbp. c. Ang induction ay nangyayari kapag ang mga agos na nagpapasigla sa electromagnetic field ay nagbabago, kung gayon ang mga naturang aparato ay maaari lamang gumana sa alternating current.

Ang pangunahing elemento ng induction heaters ay inductor - likaw, na naglalaman ng isang tiyak na bilang ng mga pagliko, na, kapag ang alternating current ay dumadaan dito, lumilikha alternating magnetic field… Dito nagaganap ang (unang) conversion ng elektrikal na enerhiya sa magnetic field energy.

Kapag ang isang electrically conductive body ay ipinakilala sa isang alternating magnetic field, hal. atbp. c. nagiging sanhi ng paglitaw ng isang «pangalawang» kasalukuyang. Mayroong reverse transformation (pangalawa) ng magnetic field energy sa electrical energy.

Sa wakas, ang pangalawang kasalukuyang sapilitan sa pinainit na katawan, ayon sa Ang batas ng Joule-Lenz bumubuo ng init: ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa init.Bilang resulta ng ikatlong conversion ng enerhiya, ang init na nagbibigay ng pagpainit o pagtunaw ng mga materyales sa mga induction heaters ay nakuha.

Induction heating circuit

Para sa pagpapatakbo ng mga induction heaters Ang direktang pakikipag-ugnay sa pinagmumulan ng kapangyarihan na may pinainit na bagay ay hindi kinakailangan, tanging ang pagkakaroon ng isang magnetic na koneksyon sa pagitan ng bagay at ang inductor ay kinakailangan.

Ang pangunahing at pinakalumang aplikasyon ng mga induction heater sa industriya ay ang kanilang paggamit. tulad ng induction electric furnacesdinisenyo para sa pagtunaw ng mga non-ferrous at ferrous na metal at ang kanilang mga haluang metal. Tinitiyak ng mga electric induction furnaces ang mataas na kadalisayan ng natutunaw, dahil hindi nila pinapasok ang anumang mga impurities sa tinunaw na materyal.

Bilang karagdagan, ang mga induction electric furnaces ay lumikha ng pare-parehong pag-init ng buong masa ng tinunaw na materyal nang walang makabuluhang lokal na overheating. Ang huling pangyayari ay napakahalaga kapag natutunaw ang mga multicomponent na haluang metal, ang mga bahagi nito ay may iba't ibang mga punto ng pagkatunaw. Sa pagkakaroon ng lokal na sobrang pag-init (tulad ng sa mga arc furnace) sa naturang mga haluang metal, ang mas mababang mga sangkap na natutunaw ay masinsinang natupok at ang paunang komposisyon ng singil ay nabalisa.

Ang larangan ng aplikasyon ng mga induction heaters ay hindi limitado sa mga halaman na natutunaw ng metal. Madalas sa modernong produksyon induction heating ginamit ni para sa pagpapatigas sa ibabaw ng mga bahagi, sa mga pagpapatakbo ng mga baluktot na tubo at mga naka-profile na pinagsamang produkto mula sa mga produktong bimetallic, para sa mga produktong hinang na may kumplikadong pagsasaayos, atbp.

Kapag nagpainit ng mga electrically conductive na materyales sa isang high-frequency na electromagnetic field, ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel epekto sa ibabaw... Ang epekto sa ibabaw ay nagiging mas at mas maliwanag habang ang dalas ng pagtaas ng kasalukuyang supply.

Ang kakayahang mabilis na magpainit lamang sa itaas na mga layer ng materyal, na kinakailangan sa pagpapatigas sa ibabaw, ay ganap na nakabatay sa paggamit ng epekto na ito.

Ang kapal ng layer, na tinatawag na «depth of current penetration», ay depende sa paglaban ng materyal, ang dalas ng kasalukuyang at ganap na magnetic permeability.

Bilang karagdagan, sa pamamagitan ng pagpili ng naturang mode ng pagpapatakbo ng induction heater, upang matiyak ang isang mataas na konsentrasyon ng mga inductive na alon sa mga layer ng ibabaw, ang isang makabuluhang pagtaas sa kahusayan ng heater ay maaaring makamit.

Ang pangunahing bentahe ng induction surface hardening method ay ang posibilidad ng isang puro pagpapalabas ng thermal energy sa mga layer ng ibabaw ng mga produkto ng di-makatwirang hugis at ang posibilidad ng paglipat ng enerhiya nang walang direktang kontak sa pagitan ng heater at workpiece. isang espesyal na hugis. Sa pangkalahatan ang hugis ng inductor ay sumusunod sa balangkas ng bahagi.

Ang paggamit ng mga induction heater, bilang panuntunan, ay nagpapabuti sa mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng mga teknolohikal na operasyon, pinatataas ang produktibidad ng paggawa at lumilikha ng mga kondisyon para sa paglipat ng produksyon sa isang mas mataas na antas na may malawak na mekanisasyon at proseso ng automation.

Ginagamit din ang induction heating para sa pangkalahatang operasyon tulad ng lumalabas… Ang lamination ay ang permanenteng pagbubuklod ng weld metal layer sa base metal.

Karaniwang ginagamit ay ang patong ng mga non-ferrous na metal at haluang metal sa bakal at cast iron.Para sa application sa ibabaw, ito ay kinakailangan at sapat upang matunaw ang filler metal at dalhin ang base metal sa isang temperatura na malapit sa natutunaw na punto ng filler material. Ang filler material na ginagamit para sa layering ay maaaring nasa anumang anyo — sa anyo ng mga rod, strips, shavings, atbp.

Ang paggamit ng mga induction heating device sa industriya ay hindi limitado sa mga itinuturing na halimbawa, ang saklaw ng kanilang aplikasyon ay napakalawak at tumataas bawat taon.

Mga makabuluhang pakinabang sa paggamit ng mga pamamaraan ng induction heating — kahusayan, kakayahang umangkop ng aplikasyon, mataas na kalidad ng mga produkto, pagtaas ng produktibidad ng paggawa, atbp.