Indukciós fűtőrendszerek
Az indukciós fűtőegység a hálózati váltóáramot magasabb frekvenciájú váltakozó árammá alakítja, azt egy munkatekercshez juttatja, és a tekercsben elektromágneses mezőt hoz létre. A munkadarabot ebbe a mezőbe helyezi, amely örvényáramokat indukál a munkadarabban. Az ezekből az áramokból származó súrlódás pontos, tiszta, érintésmentes hőt termel. A munkatekercs és az indukciós rendszer hűtéséhez általában vízhűtés szükséges.
Működési frekvencia
A munkadarab mérete és a fűtési alkalmazás határozza meg az indukciós fűtőberendezés működési frekvenciáját. Általában minél nagyobb a munkadarab, annál alacsonyabb a frekvencia, és minél kisebb a munkadarab, annál magasabb a frekvencia. Az üzemi frekvenciát a tartálykör kapacitása, az indukciós tekercs induktivitása és a munkadarab anyagi tulajdonságai határozzák meg.
Mágneses anyagok & Behatolási mélység
Ha a munkadarab anyaga mágneses, például szénacél, akkor azt az indukció két fűtési módszere, az örvényáram és a hiszterézises fűtés könnyen felmelegíti. A hiszteretikus fűtés nagyon hatékony a Curie-hőmérsékletig (acél esetében 600°C (1100°F)), amikor a mágneses permeabilitás 1-re csökken, és az örvényáramra marad a fűtés. A munkadarabba indukált áram a felületen folyik, ahol az alkatrészben termelt hő 80%-a a külső rétegben keletkezik (bőrhatás). A magasabb működési frekvenciáknál a bőr mélysége sekély, míg az alacsonyabb működési frekvenciáknál a bőr mélysége vastagabb és a behatolás mélysége nagyobb.
Kapcsolási hatásfok
A munkadarabban folyó áram és a munkadarab és az indukciós tekercs közötti távolság kapcsolata kulcsfontosságú; minél közelebb van a tekercs, annál több áram folyik a munkadarabban. A tekercs és a munkadarab közötti távolságot azonban először a szükséges fűtés és a munkadarab gyakorlati kezelése szempontjából kell optimalizálni. Az indukciós rendszer számos tényezője beállítható a tekercshez való illeszkedés és a kapcsolási hatékonyság optimalizálása érdekében.
A tekercs kialakításának jelentősége
Az indukciós fűtés hatékonysága akkor maximális, ha a munkadarab az indukciós tekercs belsejébe helyezhető. Ha a folyamat nem teszi lehetővé, hogy a munkadarabot a tekercs belsejében helyezze el, a tekercset a munkadarab belsejében lehet elhelyezni. A vízhűtéses réz indukciós tekercs mérete és alakja követi a munkadarab alakját, és úgy van kialakítva, hogy a hőt a munkadarab megfelelő helyére juttassa.
Teljesítményigény
A munkadarab melegítéséhez szükséges teljesítmény a következőktől függ:
- A munkadarab tömege
- A munkadarab anyagtulajdonságai
- A kívánt hőmérséklet-emelkedés
- A folyamat igényeinek kielégítéséhez szükséges fűtési idő
- A mező hatékonysága miatt. a tekercs kialakításának köszönhetően
- A fűtési folyamat során fellépő esetleges hőveszteségek
Miután meghatározzuk a munkadarabja fűtéséhez szükséges teljesítményt, a tekercscsatlakozás hatékonyságát figyelembe véve tudjuk kiválasztani a megfelelő indukciós fűtőberendezést.
