什么是感应加热,感应线圈如何工作?

诱导加热是一种用于加热金属或任何其他电导电材料的准确,快速,可重复,高效,非接触技术。欧洲杯足球竞彩

一个感应加热系统由电源电源组成,用于将线路电源转换为交替电流并将其传递到工作头,以及用于在线圈内产生电磁场的工作线圈。该工件位于线圈中,使该字段诱导工件中的电流,从而产生热量。

水冷线圈位于工件周围或接壤。它不会接触工件,并且热量仅由通过工件传输的感应电流产生。用于制作工件的材料可以是金属,例如铜,铝,钢或黄铜。它也可以是半导体,例如石墨,碳或碳化硅。

为了加热非导电材料,例如塑料或玻璃,可用于加热电导振隔欧洲杯足球竞彩者,例如石墨,然后将热量传递到非导电材料。

感应加热可在温度低至100ºC(212°F)和高至3000°C(5432°F)的过程中找到应用。它也用于持续不到半秒的短加热过程中,并在加热过程中延伸了几个月。

在多种应用中,使用诱导供暖,例如热处理,焊接,预热,熔化,融化,收缩,在工业,密封,砾石,固化以及研究和开发中的收缩。

感应加热如何工作?

诱导会在线圈中产生电磁场,以将能量转移到要加热的工件中。当电流沿线通过时,该线周围会产生磁场。

归纳的关键好处

归纳的好处是:

  • 高效,快速加热
  • 准确,可重复的加热
  • 安全加热,因为没有火焰
  • 由于准确的加热而导致的固定寿命延长

感应加热方法

感应加热是使用两种方法进行的:

第一种方法称为由工件材料的电阻率引起的I²R损失的涡流加热。第二个被称为滞后加热,其中由磁场在零件内产生的能量由线圈修饰的磁场所产生的交替磁场产生。

当材料的磁渗透性降低到1时,滞后在库里温度直至库里温度的成分中发生,并且滞后加热降低。涡流加热构成其余的感应加热影响。

当电流方向发生变化(AC)时,产生的磁场会发生故障,并且会在反向方向上产生,因为电流的方向被逆转。当将第二根电线定位在该交替的磁场中时,第二丝中会产生交流电流。

通过第二根电线传输的电流和通过第一根电线的电流相互成比例,也与它们之间距离的平方相反。

当该模型中的电线用线圈代替时,线圈上的交替电流会生成电磁场,而在现场中要加热的工件时,工件与第二线匹配,并在中产生交流电作品。工件的材料电阻率的I²R损失会导致热量在工件的材料电阻率的工件中产生。这称为涡流加热。

图1。

感应线圈的工作

在交替的电场的帮助下,能量通过工作线圈传输到工件。

通过线圈通过的交流电流会产生电磁场,该电磁场诱导电磁电流作为镜像传递,作为镜像传递到工作线圈中的电流。工作线圈/电感器是感应加热系统的一部分,它在加热时显示了工件的有效性和效率。工作线圈的多种类型,从复杂到简单。

螺旋伤口(或电磁阀)线圈是简单线圈的一个例子,该线圈由许多铜管周围的铜管组成。从固体铜和砾石一起生产的线圈精度是复杂线圈的一个例子。

图2。

操作(共振)频率

需要加热的工件,工件材料决定了感应加热系统的工作频率。使用一个能够在适合应用程序的频率范围内提供功率的感应系统至关重要。可以通过称为“皮肤效应”来理解各种操作频率的原因。当电磁场在组件中诱导电流时,它主要通过分量表面。

(a)高频诱导加热具有浅皮肤效应,对小零件更有效;(b)低频诱导加热具有更深的皮肤效应,对大部分更有效。

图3。(a)高频诱导加热具有浅皮肤效应,对小零件更有效;(b)低频诱导加热具有更深的皮肤效应,对大部分更有效。

当工作频率较高时,皮肤深度较浅。同样,当工作频率较低时,皮肤深度和加热效果的渗透更深。皮肤深度/穿透深度基于零件的温度,工作频率和材料特性。

例如(请参见表1),通过使用3kHz将20mm钢条可以通过将其加热到540°C(1000°F)来压力。感应系统。但是,将需要一个10 kHz的系统通过将其加热到870°C(1600°F)来硬化相同的棒。

在不同感应频率下有效加热的最大直径近似
材料 温度 1 kHz 3 kHz 10 kHz 30 kHz
钢铁下方的钢 540°C
(1000°F)
8.89毫米
(0.35英寸)
5.08毫米
(0.20英寸)
2.79毫米
(0.11英寸)
1.27毫米
(0.05英寸)
钢铁上方的钢 870°C
(1600°F)
68.58毫米
(2.7英寸)
38.10毫米
(1.5英寸)
21.59毫米
(0.85英寸)
9.65毫米
(0.38英寸)

因此,可以说,较高的工作频率(大多数超过50kHz)可用于加热较小的零件,并且可以使用较低的工作频率来更有效地加热较大的零件。

在具有嵌入式微处理器控制系统的高级固态感应电源的情况下,可以基于所有零件放置在线圈内的一致位置的事实,一致且有效的加热技术。

感应加热系统的一部分

感应加热系统包括储罐电路,电源和工作线圈。在工业应用中,有足够的电流通过线圈需要水冷却。因此,基本安装包含一个水冷却单元。来自交流线的交流电流通过电源转换为与线圈电感,工作头电容和组件电阻率的组合一致的交替电流。

典型的感应加热系统

图4。典型的感应加热系统

要考虑的因素

工件材料决定了所需的加热速率和功率。铁和钢热很容易,因为它们具有较高的电阻率,而铝和铜由于电阻率较低而需要更多的热量。

某些钢质本质上是磁性的,因此在诱导加热时使用了金属的电阻率和滞留特性。当在居里温度(500-600°C/1000-1150°F)上加热时,钢将失去其磁性。但是,涡流加热为高温提供了所需的加热技术。

所需的功率取决于诸如材料类型,工件大小,所需温度升高以及温度时间等因素确定。根据要加热的工件的大小,要考虑的重要因素是感应加热系统的工作频率。

同样,在较小的工作件的情况下,有效加热需要较高的频率(> 50kHz),并且在较大的工作零件的情况下,较低的频率(> 10kHz)并产生更多的热量渗透。

当加热工件的温度升高时,工件也会损失热量。工件的辐射和对流损失发展为具有较高温度的非常重要的因素。绝缘方法经常在高温下使用,以减少热量损失并降低感应系统所需的功率。

Ambrell感应供暖电源的家族

图5。Ambrell感应供暖电源的家族

该信息已从Ambrell感应加热解决方案提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息,请访问Ambrell感应加热溶液。

引用

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    Ambrell感应加热溶液。(2019年10月16日)。什么是感应加热,感应线圈如何工作?azom。于2021年6月29日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=11659检索。

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    Ambrell感应加热溶液。“什么是感应加热,感应线圈如何工作?”。azom。2021年6月29日。

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    Ambrell感应加热溶液。“什么是感应加热,感应线圈如何工作?”。azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=11659。(2021年6月29日访问)。

  • 哈佛大学

    Ambrell感应加热溶液。2019。什么是感应加热,感应线圈如何工作?。Azom,2021年6月29日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=11659。

注释

  1. Devendar Ahuja Devendar Ahuja 印度 说:

    当感应线圈在高频工作时融化并触摸金属体时,会发生什么。说电源50 kW @ 420 VAC,在40 kHz

  2. Abhay Pathak Abhay Pathak 印度 说:

    请您解释电流电压和温度比以进行有效诱导加热

  3. 阿米尔·利特曼(Amir Littman) 阿米尔·利特曼(Amir Littman) 以色列 说:

    早上好
    我有兴趣将非常小的电线焊接到PCB。
    我想使用焊料糊。
    您认为应该使用什么频率?
    谢谢你
    阿米尔

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