Indukční tavicí stroje

Otázka: Co je elektromagnetická indukce?

Elektromagnetická indukce byla objevena Michaelem Faradayem v roce 1831 a James Clerk Maxwell ji matematicky popsal jako Faradayův zákon indukce. Elektromagnetická indukce je proud produkovaný v důsledku produkce napětí (elektromotorické síly) v důsledku měnícího se magnetického pole. je umístěn v pohyblivém magnetickém poli (při použití zdroje střídavého proudu) nebo když se vodič neustále pohybuje ve stacionárním magnetickém poli. Podle níže uvedeného nastavení Michael Faraday uspořádal vodivý drát připojený k zařízení pro měření napětí v obvodu. Když se tyčový magnet pohybuje cívkou, napěťový detektor měří napětí v obvodu. Prostřednictvím svého experimentu zjistil, že existují určité faktory, které ovlivňují produkci tohoto napětí. Jsou to:
Počet cívek: Indukované napětí je přímo úměrné počtu závitů/cívek drátu. Čím větší je počet závitů, tím větší je vytvářené napětí

Měnící se magnetické pole: Měnící se magnetické pole ovlivňuje indukované napětí. To lze provést buď pohybem magnetického pole kolem vodiče, nebo pohybem vodiče v magnetickém poli.
Můžete se také podívat na tyto koncepty související s indukcí:
Indukce – vlastní indukce a vzájemná indukce
Elektromagnetismus
Vzorec magnetické indukce.

Otázka: Co je indukční ohřev?

Základní indukce začíná cívkou z vodivého materiálu (například mědi). Jak proud protéká cívkou, vytváří se v cívce a kolem ní magnetické pole. Schopnost magnetického pole pracovat závisí na konstrukci cívky a také na velikosti proudu procházejícího cívkou.
Směr magnetického pole závisí na směru toku proudu, tedy střídavý proud cívkou

bude mít za následek změnu směru magnetického pole stejnou rychlostí jako frekvence střídavého proudu. Střídavý proud 60 Hz způsobí, že magnetické pole změní směr 60krát za sekundu. Střídavý proud 400 kHz způsobí, že se magnetické pole přepne 400 000krát za sekundu. Když je vodivý materiál, obrobek, umístěn do měnícího se magnetického pole (například pole generovaného střídavým proudem), v obrobku se indukuje napětí. (Faradayův zákon). Indukované napětí bude mít za následek tok elektronů: proud! Proud procházející obrobkem půjde v opačném směru než proud v cívce. To znamená, že můžeme ovládat frekvenci proudu v obrobku řízením frekvence proudu v obrobku

Když proud protéká médiem, bude existovat určitý odpor vůči pohybu elektronů. Tento odpor se projevuje jako teplo (The Joule Heating Effect). Materiály, které jsou odolnější vůči toku elektronů, budou vydávat více tepla, když jimi protéká proud, ale určitě je možné ohřívat vysoce vodivé materiály (například měď) pomocí indukovaného proudu. Tento jev je kritický pro indukční ohřev. Co potřebujeme pro indukční ohřev? To vše nám říká, že pro indukční ohřev potřebujeme dvě základní věci:
Měnící se magnetické pole

Elektricky vodivý materiál umístěný do magnetického pole
Jak je indukční ohřev v porovnání s jinými způsoby ohřevu?
Existuje několik způsobů, jak zahřát předmět bez indukce. Některé z běžnějších průmyslových postupů zahrnují plynové pece, elektrické pece a solné lázně. Všechny tyto metody spoléhají na přenos tepla do produktu ze zdroje tepla (hořák, topné těleso, tekutá sůl) prostřednictvím konvekce a sálání. Jakmile je povrch výrobku zahřátý, teplo se přenáší přes výrobek tepelným vedením.
Indukčně ohřívané produkty se nespoléhají na konvekci a sálání při dodávání tepla na povrch produktu. Místo toho se teplo vytváří na povrchu produktu tokem proudu. Teplo z povrchu produktu je pak přenášeno přes produkt tepelným vedením.

Hloubka, do které je teplo generováno přímo pomocí indukovaného proudu, závisí na něčem, čemu se říká elektrická referenční hloubka. Elektrická referenční hloubka značně závisí na frekvenci střídavého proudu protékajícího obrobkem. Proud s vyšší frekvencí bude mít za následek menší elektrickou referenční hloubku a proud s nižší frekvencí bude mít za následek hlubší elektrickou referenční hloubku. Tato hloubka také závisí na elektrických a magnetických vlastnostech obrobku.
Elektrická referenční hloubka vysoké a nízké frekvence Společnosti skupiny Inductotherm využívají těchto fyzikálních a elektrických jevů k přizpůsobení řešení vytápění pro konkrétní produkty a aplikace. Pečlivá kontrola výkonu, frekvence a geometrie cívky umožňuje společnostem skupiny Inductotherm navrhovat zařízení s vysokou úrovní řízení procesu a spolehlivosti bez ohledu na aplikaci. Indukční tavení
Pro mnoho procesů je tavení prvním krokem při výrobě užitečného produktu; indukční tavení je rychlé a efektivní. Změnou geometrie indukční cívky mohou indukční tavicí pece pojmout vsázky, jejichž velikost se pohybuje od objemu hrnku na kávu až po stovky tun roztaveného kovu. Dále, nastavením frekvence a výkonu mohou společnosti Inductotherm Group zpracovávat prakticky všechny kovy a materiály včetně, ale nejen: železa, oceli a slitin nerezové oceli, mědi a slitin na bázi mědi, hliníku a křemíku. Indukční zařízení je navrženo na míru pro každou aplikaci, aby bylo zajištěno, že je co nejúčinnější. Hlavní výhodou, která je vlastní indukčnímu tavení, je indukční míchání. V indukční peci se materiál kovové vsázky taví nebo zahřívá proudem generovaným elektromagnetickým polem. Když se kov roztaví, toto pole také způsobí pohyb lázně. Toto se nazývá indukční míchání. Tento neustálý pohyb přirozeně promíchává lázeň za vzniku homogennější směsi a napomáhá legování. Množství míchání je určeno velikostí pece, výkonem kovu, frekvencí elektromagnetického pole a typem

počet kovů v peci. Množství indukčního míchání v jakékoli dané peci lze v případě potřeby upravit pro speciální aplikace. Indukční vakuové tavení Protože indukční ohřev se provádí pomocí magnetického pole, může být obrobek (nebo zátěž) fyzicky izolován od indukční cívky žáruvzdorným materiálem nebo jiným nevodivé médium. Magnetické pole bude procházet tímto materiálem, aby indukovalo napětí v zátěži obsažené uvnitř. To znamená, že náklad nebo obrobek lze ohřívat ve vakuu nebo v pečlivě řízené atmosféře. To umožňuje zpracování reaktivních kovů (Ti, Al), speciálních slitin, křemíku, grafitu a dalších citlivých vodivých materiálů. Indukční ohřev Na rozdíl od některých způsobů spalování je indukční ohřev přesně regulovatelný bez ohledu na velikost dávky.

Změna proudu, napětí a frekvence pomocí indukční cívky má za následek přesně vyladěné technické zahřívání, ideální pro přesné aplikace, jako je cementování, kalení a popouštění, žíhání a další formy tepelného zpracování. Vysoká úroveň přesnosti je nezbytná pro kritické aplikace, jako je automobilový průmysl, letecký průmysl, vláknová optika, lepení munice, kalení drátu a temperování pružinového drátu. Indukční ohřev je vhodný pro speciální kovové aplikace zahrnující titan, drahé kovy a pokročilé kompozity. Přesné ovládání ohřevu dostupné s indukcí je bezkonkurenční. Dále, za použití stejných základů ohřevu jako u aplikací vakuového ohřevu kelímku, lze indukční ohřev provádět pod atmosférou pro kontinuální aplikace. Například lesklé žíhání nerezových trubek a trubek.

Vysokofrekvenční indukční svařování
Pokud je indukce dodávána pomocí vysokofrekvenčního (HF) proudu, je možné rovnoměrné svařování. V této aplikaci velmi mělké elektrické referenční hloubky, kterých lze dosáhnout pomocí vysokofrekvenčního proudu. V tomto případě je pás kovu tvarován kontinuálně a poté prochází sadou přesně zkonstruovaných válců, jejichž jediným účelem je přitlačit okraje vytvořeného pásu k sobě a vytvořit svar. Těsně předtím, než vytvořený pás dosáhne sady válců, prochází indukční cívkou. V tomto případě proud teče dolů podél geometrického tvaru „V“ vytvořeného hranami pásku místo jen kolem vnější strany vytvořeného kanálu. Jak proud protéká podél okrajů pásu, zahřejí se na vhodnou svařovací teplotu (pod teplotu tavení materiálu). Když jsou hrany stlačeny k sobě, všechny úlomky, oxidy a další nečistoty jsou vytlačeny ven a výsledkem je pevný kovářský svar.

Budoucnost S přicházejícím věkem vysoce technicky vyspělých materiálů, alternativních energií a potřebou posílit rozvojové země nabízejí jedinečné schopnosti indukce inženýrům a konstruktérům budoucnosti rychlý, účinný a přesný způsob ohřevu.