принцип действия индукционного нагрева и главное его применение

Индукционный нагрев базируется на действие переменных магнитных полей на тела, проводящие электрический ток. Поля создаются так называемыми индукторами, т.е. катушками или своеобразными петлями с сильными переменными токами.

Магнитное поле безконтактно передает электроэнергию в нагреваемое тело. Теплота развивается  от джоулевых потерь индуцированных в теле токов.

Фото 1 показывает действие индуктора на цилиндрическую трубу.
Теплота развавается первично в поверхностных слоях, параллельно к этому происходит процесс выравнивания температуры во внуть тела, хорошо видное в фото 2.

Часто применяются специальные понятия, как закон индукции, вытеснение тока, поверхностьный эффект и глубина проникновения тока.

Индуктора чашче всего имеют водяное охлаждение и остаются этим холодными в процессе нагрева. Форма и размеры индукторов определяются габаритами нагреваемых тел.
Вообще следует, чем меньше расстояние между индуктором и телом нагрева, тем выше к.п.д.

зависимости процесса индукционного нагрева имеются от:

• материальных свойств нагреваемых тел, как удельное электрическое сопротивление, тепло- продность, удельные теплоемкости и теплота плавления, а также магнитная проницаемость. 
  
• Выбором частоты можно определить глубину проникновения индуцированных токов и этим характеристику нагрева. Вообще различаются рабочие частота сети (NF), средные частоты (MF) – которые по русский часто и повышенными называются и высокие частоты (HF).
  Вообще следует: для малых габаритов тел или малой глубины нагрева применяется высокая частота, для больших габаритов – низкая частота.

В зависимости от удельных свойств существуют материалы, которые превосходно нагреваются индукционным способом и другие, которые плохо или вообще не греются.

Электрический не проводящие материалы, как например керамики, спецстекла и кварц поэтому косвенно нагреваются или плавяются индукционным способом.

Выбор мощности установки зависит от требуемого пропуска нагревателя в кг/ч, от матерала заготовок и от целевой температуры.  Термический и электрический к.п.д. сильно зависят от частичных показателей процесса.

Преимучества индукционного нагрева позволяют такие установки довольно часто ввести в автоматические линии, энерию нагрева можно плавно в-/выключить и регулировать, предусмотренные альгоритмы автоматического регулирования хорошо реализируются и индукционный нагрев – эколологичен.

Благодаря высокой плотностю энергии в нагреваемом теле достигаются очень короткие времена нагрева, либо – плавления. К.п.д. получается высоким.

по применению различаются:   

• индукционный нагрев
• индукционная плавка
• индукционная закалька или улучшение
• индукционные специальные технологии применяются для пайки, сварки, нанесения слоев, сушки, горячей посадки, спекание и т.п.

Характер передачи энергии полем позволяет например и нагрев в закрытом пространстве.
Поэтому можно провести нагрев или плавление тел в специальной атмосфере, в вакууме или под повышенным давлением.

Индукционная плавка в зависимости от данных печи можно провести с малым или с более  интенсивным электромагнитным перемешиванием расплава, что может быть важным при плавке сплавов и получения гомогеного расплава.

главными частями индукционной установки являются:

• преобразователь частоты для получения технологически выгодной частоты
• индукционная печь с индуктором
• компесирующее устройство для предоставления реактивной мощности – т.к. индукторы требуют много реактивной мощности
• трансформатор для согласования напряжения или если нужно для потенциальной развязки
• системы управления процессом или контроля его
• системы охлаждения для продоставления воды всех водоохлаждаемых компонентов
  
• техника загрузки/ выгрузки частей