誘導加熱の動作原理と応用分野

誘導電流を注入することによって導電性材料を加熱する電熱デバイスと呼ばれます。 誘導加熱器… e. などからc. 電磁場を励起する電流が変化すると誘導が発生するため、そのようなデバイスは交流でのみ動作します。

誘導加熱装置の主な要素は次のとおりです。 インダクタ — コイル、一定数の巻線が含まれており、交流電流が流れると、 交流磁場… ここで、電気エネルギーから磁場エネルギーへの（最初の）変換が行われます。

導電性の物体が交流磁界に導入されると、例えば磁界が発生します。等c. 「二次」電流が発生します。磁場エネルギーから電気エネルギーへの逆変換 (2 番目) が起こります。

最後に、加熱された本体に誘導される二次電流は、次のようになります。 ジュール・レンツの法則 熱を発生します: 電気エネルギーが熱に変換されます。エネルギーの 3 回目の変換の結果として、誘導ヒーターで材料を加熱または溶解する熱が得られます。

誘導加熱回路

IHヒーターの操作用 電源と被加熱物体との直接接触は必要なく、物体とインダクタとの間に磁気接続が存在することだけが必要である。

産業における誘導ヒーターの主で最も古い用途は、誘導ヒーターの使用です。 誘導電気炉など非鉄金属、鉄金属、およびそれらの合金を溶解するために設計されています。電気誘導炉は、溶融材料に不純物を導入しないため、溶融物の高純度を保証します。

さらに、誘導電気炉は、局所的に重大な過熱を引き起こすことなく、溶融材料全体を均一に加熱します。後者の状況は、成分の融点が異なる多成分合金を溶解する場合に非常に重要です。局所的な過熱がある場合 (例: アーク炉内）そのような合金では、低融点成分が集中的に消費され、装入物の初期組成が乱されます。

誘導加熱装置の応用分野は金属溶解プラントに限定されません。頻繁 最新の生産用誘導加熱 によって使われた 部品の表面硬化用バイメタル製品からのパイプの曲げ加工や異形圧延品の加工、複雑な形状の製品の溶接など。

導電性材料を高周波電磁場で加熱する際に重要な役割を果たします。 表面効果... 表面効果は、供給電流の周波数が増加するにつれてますます顕著になります。

表面硬化に必要な材料の上層のみを急速に加熱する機能は、もっぱらこの効果の利用に基づいています。

「電流浸透の深さ」と呼ばれる層の厚さは、材料の抵抗、電流の周波数、および 絶対透磁率.

さらに、表面層における誘導電流の高濃度を確保するために誘導加熱器のそのような動作モードを選択することによって、加熱器の効率の大幅な増加を達成することができる。

高周波表面硬化法の主な利点 これは、任意の形状の製品の表層で熱エネルギーを集中的に放出する可能性と、ヒーターとワークピースが直接接触することなくエネルギーを伝達できる可能性であり、複雑な形状の部品の加熱の均一性は、インダクターによって保証されます。特殊な形状。一般的 インダクタの形状は部品の輪郭に沿っています.

誘導加熱装置の使用は、原則として、技術的運用の品質指標を改善し、労働生産性を向上させ、広範な機械化とプロセス自動化によって生産をより高いレベルに移行させる条件を作り出します。

誘導加熱は、以下のような一般的な作業にも使用されます。 表面化… ラミネートとは、溶接金属層を母材金属に永久的に接合することです。

一般的に使用されるのは、鋼鉄や鋳鉄上に非鉄金属や合金をコーティングすることです。表面塗布の場合、フィラー金属を溶かし、ベース金属をフィラー材料の融点に近い温度にすることが必要かつ十分です。積層に使用される充填材は、ロッド、ストリップ、削りくずなど、あらゆる形状にすることができます。

産業における誘導加熱装置の使用は、検討されている例に限定されず、その応用範囲は非常に広く、年々増加しています。

誘導加熱方式を使用する大きな利点 — 効率性、適用の柔軟性、製品の高品質、労働生産性の向上など。