Indukcijski talilni stroji

V: Kaj je elektromagnetna indukcija?

Elektromagnetno indukcijo je leta 1831 odkril Michael Faraday, James Clerk Maxwell pa jo je matematično opisal kot Faradayev zakon indukcije. Elektromagnetna indukcija je tok, ki nastane zaradi proizvodnje napetosti (elektromotorne sile) zaradi spreminjajočega se magnetnega polja. To se zgodi, ko prevodnik je postavljen v gibljivo magnetno polje (pri uporabi vira izmeničnega toka) ali ko se prevodnik nenehno giblje v mirujočem magnetnem polju. V skladu s spodaj navedeno nastavitvijo je Michael Faraday uredil prevodno žico, pritrjeno na napravo za merjenje napetosti v tokokrogu. Ko se palični magnet premakne skozi navitje, detektor napetosti izmeri napetost v vezju. S svojim poskusom je odkril, da obstajajo določeni dejavniki, ki vplivajo na to proizvodnjo napetosti. To so:
Število tuljav: inducirana napetost je neposredno sorazmerna s številom ovojev/tuljav žice. Večje kot je število ovojev, večja je proizvedena napetost

Spreminjanje magnetnega polja: Spreminjanje magnetnega polja vpliva na inducirano napetost. To lahko storite tako, da premikate magnetno polje okoli prevodnika ali premikate prevodnik v magnetnem polju.
Morda boste želeli preveriti tudi te koncepte, povezane z indukcijo:
Indukcija – samoindukcija in medsebojna indukcija
elektromagnetizem
Formula magnetne indukcije.

V: Kaj je indukcijsko ogrevanje?

Osnove indukcije se začnejo s tuljavo prevodnega materiala (na primer bakra). Ko tok teče skozi tuljavo, se v tuljavi in ​​okoli nje ustvari magnetno polje. Sposobnost magnetnega polja, da opravi delo, je odvisna od zasnove tuljave in količine toka, ki teče skozi tuljavo.
Smer magnetnega polja je odvisna od smeri toka toka, torej izmeničnega toka skozi tuljavo

bo povzročilo spreminjanje smeri magnetnega polja z enako hitrostjo kot frekvenca izmeničnega toka. Izmenični tok s frekvenco 60 Hz povzroči, da magnetno polje zamenja smer 60-krat na sekundo. Izmenični tok 400 kHz bo povzročil, da se magnetno polje preklopi 400.000-krat na sekundo. Ko je prevodni material, obdelovanec, postavljen v spreminjajoče se magnetno polje (na primer polje, ustvarjeno z izmeničnim tokom), bo v obdelovancu inducirana napetost (Faradayev zakon). Inducirana napetost bo povzročila pretok elektronov: tok! Tok, ki teče skozi obdelovanec, bo šel v nasprotni smeri kot tok v tuljavi. To pomeni, da lahko nadzorujemo frekvenco toka v obdelovancu s krmiljenjem frekvence toka v

tuljava. Ko tok teče skozi medij, bo nekaj upora za gibanje elektronov. Ta odpornost se kaže kot toplota (Joulov toplotni učinek). Materiali, ki so bolj odporni na tok elektronov, bodo oddali več toplote, ko skozenj teče tok, vsekakor pa je mogoče z induciranim tokom segrevati visoko prevodne materiale (na primer baker). Ta pojav je ključnega pomena za indukcijsko ogrevanje. Kaj potrebujemo za indukcijsko ogrevanje? Vse to nam pove, da potrebujemo dve osnovni stvari za indukcijsko ogrevanje:
Spremenljivo magnetno polje

Električno prevoden material, postavljen v magnetno polje
Kakšno je indukcijsko ogrevanje v primerjavi z drugimi metodami ogrevanja?
Obstaja več načinov za ogrevanje predmeta brez indukcije. Nekatere pogostejše industrijske prakse vključujejo plinske peči, električne peči in solne kopeli. Vse te metode temeljijo na prenosu toplote na izdelek od vira toplote (gorilnik, grelni element, tekoča sol) s konvekcijo in sevanjem. Ko se površina izdelka segreje, se toplota prenaša skozi izdelek s toplotno prevodnostjo.
Izdelki z indukcijskim ogrevanjem niso odvisni od konvekcije in sevanja za dovajanje toplote na površino izdelka. Namesto tega se toplota ustvarja na površini izdelka s tokom toka. Toplota s površine izdelka se nato prenaša skozi izdelek s toplotno prevodnostjo.

Globina, do katere se toplota ustvari neposredno z uporabo induciranega toka, je odvisna od nečesa, kar se imenuje električna referenčna globina. Električna referenčna globina je močno odvisna od frekvence izmeničnega toka, ki teče skozi obdelovanec. Višji frekvenčni tok bo povzročil manjšo električno referenčno globino, nižji frekvenčni tok pa bo povzročil globljo električno referenčno globino. Ta globina je odvisna tudi od električnih in magnetnih lastnosti obdelovanca.
Električna referenčna globina visoke in nizke frekvence Podjetja skupine Inductotherm izkoriščajo prednosti teh fizikalnih in električnih pojavov za prilagajanje ogrevalnih rešitev za posebne izdelke in aplikacije. Natančen nadzor moči, frekvence in geometrije tuljav omogoča podjetjem skupine Inductotherm, da oblikujejo opremo z visoko stopnjo nadzora procesa in zanesljivosti ne glede na uporabo. Indukcijsko taljenje
Za številne postopke je taljenje prvi korak pri izdelavi uporabnega izdelka; indukcijsko taljenje je hitro in učinkovito. S spreminjanjem geometrije indukcijske tuljave lahko indukcijske talilne peči zadržijo naboje velikosti od volumna skodelice kave do več sto ton staljene kovine. Poleg tega lahko s prilagoditvijo frekvence in moči podjetja skupine Inductotherm obdelujejo skoraj vse kovine in materiale, vključno z, vendar ne omejeno na: železo, jeklo in zlitine nerjavnega jekla, baker in zlitine na osnovi bakra, aluminij in silicij. Indukcijska oprema je zasnovana po meri za vsako aplikacijo, da se zagotovi čim bolj učinkovita. Glavna prednost, ki je neločljivo povezana z indukcijskim taljenjem, je indukcijsko mešanje. V indukcijski peči se kovinski polnilni material stopi ali segreje s tokom, ki ga ustvari elektromagnetno polje. Ko se kovina stopi, to polje povzroči tudi premikanje kopeli. To se imenuje induktivno mešanje. To nenehno gibanje naravno premeša kopel, kar povzroči bolj homogeno mešanico in pomaga pri legiranju. Količina mešanja je določena z velikostjo peči, močjo, vloženo v kovino, frekvenco elektromagnetnega polja in vrsto

število kovine v peči. Količino induktivnega mešanja v kateri koli dani peči je mogoče prilagoditi za posebne aplikacije, če je to potrebno. Indukcijsko vakuumsko taljenje Ker indukcijsko segrevanje poteka z uporabo magnetnega polja, je mogoče obdelovanec (ali obremenitev) fizično izolirati od indukcijske tuljave z ognjevzdržnim materialom ali kakšnim drugim neprevodni medij. Magnetno polje bo šlo skozi ta material in induciralo napetost v bremenu, ki je v njem. To pomeni, da se breme ali obdelovanec lahko segreva pod vakuumom ali v skrbno nadzorovani atmosferi. To omogoča obdelavo reaktivnih kovin (Ti, Al), posebnih zlitin, silicija, grafita in drugih občutljivih prevodnih materialov. Indukcijsko ogrevanje Za razliko od nekaterih metod zgorevanja je indukcijsko ogrevanje mogoče natančno nadzorovati ne glede na velikost serije.

Spreminjanje toka, napetosti in frekvence skozi indukcijsko tuljavo ima za posledico natančno nastavljeno inženirsko ogrevanje, popolno za natančne aplikacije, kot so utrjevanje, kaljenje in popuščanje, žarjenje in druge oblike toplotne obdelave. Visoka raven natančnosti je bistvenega pomena za kritične aplikacije, kot so avtomobilizem, vesoljska industrija, optična vlakna, lepljenje streliva, utrjevanje žice in popuščanje vzmetne žice. Indukcijsko ogrevanje je zelo primerno za posebne kovinske aplikacije, ki vključujejo titan, plemenite kovine in napredne kompozite. Natančen nadzor ogrevanja, ki je na voljo z indukcijo, je neprimerljiv. Poleg tega lahko z uporabo istih osnov ogrevanja kot aplikacije za ogrevanje vakuumskega lončka indukcijsko ogrevanje izvajamo pod atmosfero za neprekinjeno uporabo. Na primer svetlo žarjenje cevi iz nerjavečega jekla.

Visokofrekvenčno indukcijsko varjenje
Ko se indukcija izvaja z visokofrekvenčnim (HF) tokom, je možno enakomerno varjenje. V tej aplikaciji so zelo majhne električne referenčne globine, ki jih je mogoče doseči s HF tokom. V tem primeru se kovinski trak oblikuje neprekinjeno, nato pa gre skozi niz natančno izdelanih valjev, katerih edini namen je, da robove oblikovanega traku stisnejo skupaj in ustvarijo zvar. Tik preden oblikovani trak doseže niz zvitkov, gre skozi indukcijsko tuljavo. V tem primeru tok teče navzdol vzdolž geometrijske "vee", ki jo ustvarijo robovi traku, namesto samo okoli zunanje strani oblikovanega kanala. Ko tok teče vzdolž robov traku, se le-ti segrejejo na primerno temperaturo varjenja (pod temperaturo taljenja materiala). Ko so robovi stisnjeni skupaj, so vsi ostanki, oksidi in druge nečistoče iztisnjeni, kar povzroči trdni kovaški zvar.

Prihodnost S prihajajočo dobo visoko razvitih materialov, alternativnih energij in potrebo po opolnomočenju držav v razvoju edinstvene zmogljivosti indukcije ponujajo inženirjem in oblikovalcem prihodnosti hitro, učinkovito in natančno metodo ogrevanja.