Print Shortlink

ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ.

ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ.

            Среди нагревателей различного типа современные установки индукционного нагрева являются одними из самых надёжных и безопасных.

Индукционный нагрев является методом бесконтактного разогрева различных электропроводящих материалов большими токами различной частоты.

Конструкция индукционного нагревателя состоит из двух основных частей: источника высокой частоты и колебательного контура, который содержит индуктор. В переменное магнитное поле индуктора помещают нагреваемую заготовку из проводящего материала. Диапазон рабочих частот установки выбирается в зависимости от материала заготовки и может варьироваться от 50 Гц до 10000 МГц. В диапазоне низких частот ( 100 - 10000 Гц ) целесообразно использовать электромагнитные преобразователи и тиристорные инверторы, на средних частотах ( 10-300 кГц ) -транзисторы IGBT/MOSFET, а на высоких частотах - электронные лампы.

При нахождении проводника в переменном магнитном поле, по закону электромагнитной индукции в нём наводится электродвижущая сила. Причём её амплитуда пропорциональна скорости изменения магнитного потока, в котором находится проводник. При помещении заготовки в индуктор, в ней будут индуцироваться вихревые токи, величина которых зависит от удельного сопротивления материала.  А по закону Джоуля -Ленца - ток вызывает нагрев материала, обладающего сопротивлением.

Индуктор вместе с заготовкой из проводящего материала подобны трансформатору без магнитопровода. Первичной обмоткой такого трансформатора выступает индуктор, вторичной является индуктивность заготовки, которая нагружена на активное сопротивление материала.

Как при прохождении переменного тока по металлическим проводникам, так и при нагреве металлов токами высокой частоты металлов, наблюдается поверхностный эффект, так как вихревые токи вытесняют основной ток на поверхность. Глубина протекания поверхностных токов зависит от частоты тока, удельного сопротивления  и магнитной проницаемости нагреваемого материала.

Принято выделять следующие достоинства технологиииндукционного нагрева:

  1. Рис.1. Индуктивный нагреватель.

    Рис.1. Индуктивный нагреватель.

    Прямой высокоскоростной нагрев электропроводящих материалов.

  2. Возможность работы в атмосфере защитного газа или в окислительной ( или восстановительной ) среде, в непроводящей жидкости, в вакууме.
  3. Возможность нагрева через стенки защитной камеры, выполненной из материалов, которые слабо поглощают электромагнитное излучение.
  4. Сохранение химической чистоты заготовки.
  5. Бесконтактный способ передачи электроэнергии в нагреваемое изделие.
  6. Выделение максимальной мощности в поверхностном слое нагреваемого изделия.
  7. Легко выполнить местный и избирательный нагрев.
  8. Долговечность.
  9. Пожаробезопасность.
  10. Универсальность.
  11. Автоматическое управление.
  12. Электробезопасность.
  13. Экологичность.
  14. Повышение производительности и улучшение условий труда.

Также очевидны и недостатки процесса работы технологии индукционного нагрева:

  1. Повышенная сложность оборудования.
  2. Необходимость мощного источника электроэнергии.
  3. Достаточно большие габариты установки.

Благодаря уникальным свойствам технологиииндукционного нагрева постоянно расширяются области её применения:

  1. Сверхчистая бесконтактная плавка, сварка, пайка металлов.
  2. Получение опытных образцов сплавов;
  3. Термообработка и гибка деталей машин;
  4. Закалка.
  5. Обработка медицинского инструмента.

Процесс технологии индукционного нагрева постоянно развивается, совершенствуется  и автоматизируется, в том числе и на основе достижений современной вычислительной техники. С увеличением мощности установок и расширением диапазона их применения в промышленности особое значение приобрело совершенствование основной аппаратуры источников питания, с целью улучшения энергетических показателей и надёжности установки.

 

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Leave a Reply

Spam Protection by WP-SpamFree

мой твиттер