耦合是在线圈的加热部分和工件之间的空间中发生的能量传递。因此,耦合距离是平衡制造需求和效率所需的空间大小。
距离通常随零件直径的增加而增加,通常值分别为0.75、1.25和1.75英寸(19、32和44毫米)或钢坯直径约为1.5、4和6英寸(38、102和152毫米)。如果线圈的长度是其直径的8倍以上,那么在高功率密度下均匀加热将是一项挑战。在这样的情况下,单圈或多圈线圈扫描工件的长度通常是有利的。
有三个主要因素会影响一个项目感应线圈的最佳耦合距离:
1.频率和处理类型
务必记住,处理和工艺条件决定耦合。如果零件不直,则联轴节必须减少。高频时线圈电流较低,因此必须增加耦合。线圈电流在中低频时明显较高,减少耦合可为机械搬运提供优势。
通常,在使用自动化系统的地方,线圈耦合应该更松。上述耦合距离主要用于需要紧密耦合的热处理应用。在大多数情况下,距离随着零件直径的增加而增加,正常值分别为0.75、1.25和1.75英寸(19、32和44 mm)或坯料直径约为1.5、4和6英寸(38、102和152 mm)。
2.材料类型
采用多匝电感和慢功率传输方式对磁性材料进行通热。欧洲杯足球竞彩在这些应用中,耦合距离可能较松——大约0.25至0.38英寸(0.64至0.95厘米)。
3.类型的加热
对于静态表面加热,如果零件可以旋转,但不能通过线圈移动,建议从零件到线圈使用0.060英寸(0.15厘米)的耦合距离。渐进式加热或扫描通常需要0.075英寸(0.19厘米)的耦合距离,以便改变工件直线度。与工件紧密耦合的多圈、细螺距线圈可形成极其均匀的加热模式。
通过打开线圈和零件之间的耦合,可以获得类似的均匀性,从而使与加热区域相交的磁通模式更加均匀,但这也会减少能量传递。
在需要较低的加热速率的地方,例如通过加热锻造,这是可以接受的。当需要高加热速率时,最好保持紧密耦合。为防止发电机过载,应打开线圈的螺距。
提高耦合效率
绕组之间的耦合效率与它们之间距离的平方成反比。线圈效率是传递到线圈并输送到工件的能量。请注意,这与总体系统效率不同。通常螺旋线圈用于加热圆形工件的线圈效率最高,内部线圈效率最低。
重要的是要记住,除了煎饼和内部线圈外,加热部分始终位于磁场的中心。最有效的线圈基本上是对标准圆形线圈的修改,与零件轮廓无关。
例如,一个传送带或通道线圈可以看作是一个矩形线圈,其两端弯曲形成“桥”,以允许部件连续通过。然而,这些部件总是停留在通道内通量集中的地方。要硬化的区域是在线圈转弯的中心附近,因此位于通量最重的区域。
当要在部件上产生宽的加热区时,可以通过在线圈匝数上增加一个衬垫来实现更大区域的耦合,或者使用多匝通道电感器也可以产生更多安培匝数。通道盘管衬垫也可以配置成在特定区域需要更大的热密度时产生专门的加热模式。
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