Induktiolämmitysjärjestelmät
Induktiolämmityksen virtalähde muuntaa vaihtovirran verkkovirran korkeataajuisemmaksi vaihtovirraksi, syöttää sen työkäämiin ja luo sähkömagneettisen kentän käämin sisään. Työkappale asetetaan tähän kenttään, joka indusoi työkappaleeseen pyörrevirtoja. Näiden virtojen aiheuttama kitka tuottaa tarkkaa, puhdasta ja kosketuksetonta lämpöä. Työkelan ja induktiojärjestelmän jäähdyttämiseen tarvitaan yleensä vesijäähdytysjärjestelmä.
Toimintataajuus
Työkappaleen koko ja lämmityssovellus määräävät induktiolämmityslaitteen toimintataajuuden. Yleensä mitä suurempi työkappale on, sitä pienempi taajuus ja mitä pienempi työkappale on, sitä suurempi taajuus. Toimintataajuus määräytyy säiliöpiirin kapasitanssin, induktiokelan induktanssin ja työkappaleen materiaaliominaisuuksien mukaan.
Magneettiset materiaalit & Tunkeutumissyvyys
Jos työkappaleen materiaali on magneettista, kuten hiiliteräs, se lämpiää helposti induktiolämmityksen kahdella lämmitysmenetelmällä, pyörrevirtakuumennuksella ja hystereettisellä lämmityksellä. Hystereettinen lämmitys on erittäin tehokasta Curie-lämpötilaan asti (teräksellä 600 °C (1100 °F)), jolloin magneettinen permeabiliteetti laskee 1:een ja pyörrevirta jää tekemään lämmityksen. Työkappaleeseen indusoitu virta kulkee pinnalla, jossa 80 % kappaleeseen tuotetusta lämmöstä syntyy ulkokerroksessa (ihovaikutus). Korkeammilla toimintataajuuksilla on matala ihosyvyys, kun taas matalammilla toimintataajuuksilla on paksumpi ihosyvyys ja suurempi tunkeutumissyvyys.
Kytkentätehokkuus
Työkappaleessa kulkevan virran ja työkappaleen ja induktiokelan välisen etäisyyden suhde on keskeinen; mitä lähempänä kela on, sitä enemmän virtaa on työkappaleessa. Kelan ja työkappaleen välinen etäisyys on kuitenkin ensin optimoitava tarvittavan lämmityksen ja työkappaleen käytännön käsittelyn kannalta. Induktiojärjestelmän monia tekijöitä voidaan säätää vastaamaan kelaa ja optimoimaan kytkentätehokkuus.
Kelan suunnittelun merkitys
Induktiolämmityksen tehokkuus maksimoituu, jos työkappale voidaan sijoittaa induktiokelan sisälle. Jos prosessisi ei salli työkappaleen sijoittamista kelan sisään, kela voidaan sijoittaa työkappaleen sisään. Vesijäähdytteisen kuparisen induktiokelan koko ja muoto seuraavat työkappaleen muotoa, ja se on suunniteltu siten, että lämpö kohdistuu oikeaan kohtaan työkappaleessa.
Tehontarve
Työkappaleen lämmittämiseen tarvittava teho riippuu:
- Työkappaleen massasta
- Työkappaleen materiaaliominaisuuksista
- Tarvitsemastasi lämpötilan noususta
- Lämmitysajasta, joka tarvitaan prosessin tarpeisiin
- Kentän tehokkuudesta johtuen. kelan rakenteesta johtuen
- Mahdolliset lämpöhäviöt lämmitysprosessin aikana
Määriteltyämme työkappaleesi lämmittämiseen tarvittavan tehon voimme valita oikean induktiolämmityslaitteiston ottaen huomioon kelan kytkentähyötysuhteen.
