Індукційні плавильні машини

З: Що таке електромагнітна індукція?

Електромагнітна індукція була відкрита Майклом Фарадеєм у 1831 році, а Джеймс Клерк Максвелл математично описав її як закон індукції Фарадея. Електромагнітна індукція — це струм, який утворюється через утворення напруги (електрорушійної сили) через зміну магнітного поля. Це відбувається або коли провідник поміщається в рухоме магнітне поле (при використанні джерела змінного струму) або коли провідник постійно рухається в нерухомому магнітному полі. Згідно з налаштуванням, наведеним нижче, Майкл Фарадей організував провідний дріт, приєднаний до пристрою для вимірювання напруги в ланцюзі. Коли стрижневий магніт переміщується через котушку, детектор напруги вимірює напругу в ланцюзі. Завдяки своєму експерименту він виявив, що існують певні фактори, які впливають на цю напругу. Це:
Кількість котушок: індукована напруга прямо пропорційна кількості витків / котушок дроту. Чим більше число витків, тим більша напруга

Зміна магнітного поля: зміна магнітного поля впливає на індуковану напругу. Це можна зробити шляхом переміщення магнітного поля навколо провідника або переміщення провідника в магнітному полі.
Ви також можете перевірити ці концепції, пов’язані з індукцією:
Індукція – самоіндукція та взаємна індукція
Електромагнетизм
Формула магнітної індукції.

З: Що таке індукційне нагрівання?

Основи індукції починаються з котушки з провідного матеріалу (наприклад, міді). Коли струм протікає через котушку, у котушці та навколо неї створюється магнітне поле. Здатність магнітного поля виконувати роботу залежить від конструкції котушки, а також від величини струму, що протікає через котушку.
Напрямок магнітного поля залежить від напрямку течії струму, тому через котушку виникає змінний струм

призведе до зміни напрямку магнітного поля з тією ж швидкістю, що й частота змінного струму. Змінний струм частотою 60 Гц змушує магнітне поле змінювати напрямки 60 разів на секунду. Змінний струм частотою 400 кГц спричинить перемикання магнітного поля 400 000 разів на секунду. Коли провідний матеріал, деталь, поміщається в змінне магнітне поле (наприклад, поле, створене змінним струмом), у деталі буде індукована напруга. (Закон Фарадея). Індукована напруга призведе до потоку електронів: струм! Струм, що протікає через деталь, буде йти в протилежному напрямку, ніж струм у котушці. Це означає, що ми можемо контролювати частоту струму в деталі, керуючи частотою струму в

Котушка. Коли струм протікає через середовище, рух електронів буде мати певний опір. Цей опір проявляється як тепло (тепловий ефект Джоуля). Матеріали, які є більш стійкими до потоку електронів, виділяють більше тепла, коли через них протікає струм, але, звичайно, можна нагрівати високопровідні матеріали (наприклад, мідь) за допомогою індукованого струму. Це явище має вирішальне значення для індукційного нагріву. Що нам потрібно для індукційного нагріву? Усе це говорить нам про те, що для індукційного нагрівання нам потрібні дві основні речі:
Змінне магнітне поле

Електропровідний матеріал, поміщений у магнітне поле
Чим відрізняється індукційне нагрівання від інших методів нагрівання?
Існує кілька методів нагрівання предмета без індукції. Деякі з найбільш поширених промислових практик включають газові печі, електричні печі та соляні ванни. Усі ці методи ґрунтуються на передачі тепла до продукту від джерела тепла (пальника, нагрівального елементу, рідкої солі) через конвекцію та випромінювання. Коли поверхня виробу нагрівається, тепло передається через виріб за допомогою теплопровідності.
Продукти з індукційним нагріванням не покладаються на конвекцію та випромінювання для доставки тепла до поверхні продукту. Натомість тепло виділяється на поверхні виробу за рахунок потоку струму. Потім тепло від поверхні продукту передається через продукт за допомогою теплопровідності.

Глибина, до якої генерується тепло безпосередньо за допомогою індукційного струму, залежить від так званого електричного еталонного значення. Електричне еталонне глибина значною мірою залежить від частоти змінного струму, що протікає через деталь. Струм вищої частоти призведе до меншої електричної еталонної глибини, а струм нижчої частоти призведе до більшої електричної еталонної глибини. Ця глибина також залежить від електричних і магнітних властивостей заготовки.
Електрична еталонна глибина високої та низької частоти Компанії групи Inductotherm використовують ці фізичні та електричні явища, щоб адаптувати рішення для опалення для конкретних продуктів і застосувань. Ретельний контроль потужності, частоти та геометрії котушки дозволяє компаніям Inductotherm Group розробляти обладнання з високим рівнем контролю процесу та надійності незалежно від застосування. Індукційна плавка
Для багатьох процесів плавлення є першим кроком у виробництві корисного продукту; індукційне плавлення є швидким і ефективним. Змінюючи геометрію індукційної котушки, індукційні плавильні печі можуть утримувати заряди розміром від об’єму чашки кави до сотень тонн розплавленого металу. Крім того, регулюючи частоту та потужність, компанії Inductotherm Group можуть обробляти практично всі метали та матеріали, включаючи, але не обмежуючись: залізо, сталь та сплави з нержавіючої сталі, мідь та сплави на основі міді, алюміній та кремній. Індукційне обладнання розробляється спеціально для кожного застосування, щоб забезпечити його максимальну ефективність. Основною перевагою, притаманною індукційному плавленню, є індукційне перемішування. В індукційній печі металева шихта розплавляється або нагрівається струмом, створюваним електромагнітним полем. Коли метал стає розплавленим, це поле також викликає рух ванни. Це називається індуктивним перемішуванням. Цей постійний рух природним чином перемішує ванну, створюючи більш однорідну суміш і сприяючи легуванню. Інтенсивність перемішування визначається розміром печі, потужністю, що подається на метал, частотою електромагнітного поля та типом

кількість металу в печі. За потреби кількість індукційного перемішування в будь-якій печі можна змінювати для спеціальних застосувань. Індукційне вакуумне плавлення Оскільки індукційне нагрівання здійснюється за допомогою магнітного поля, деталь (або вантаж) можна фізично ізолювати від індукційної котушки вогнетривом або іншим способом. непровідне середовище. Магнітне поле проходитиме через цей матеріал, щоб викликати напругу в навантаженні, що міститься в ньому. Це означає, що вантаж або деталь можна нагрівати під вакуумом або в ретельно контрольованій атмосфері. Це дозволяє обробляти реактивні метали (Ti, Al), спеціальні сплави, кремній, графіт та інші чутливі провідні матеріали. Індукційне нагрівання На відміну від деяких методів спалювання, індукційне нагрівання можна точно контролювати незалежно від розміру партії.

Зміна струму, напруги та частоти через індукційну котушку забезпечує точно налаштований інженерний нагрів, ідеальний для точних застосувань, таких як загартування, загартування та відпуск, відпал та інші форми термічної обробки. Високий рівень точності має важливе значення для таких важливих застосувань, як автомобільна, аерокосмічна промисловість, волоконна оптика, склеювання боєприпасів, загартування дроту та відпуск пружинного дроту. Індукційне нагрівання добре підходить для спеціальних металів, що включають титан, дорогоцінні метали та сучасні композити. Точне керування нагріванням, доступне з індукцією, не має собі рівних. Крім того, використовуючи ті ж основи нагріву, що й у вакуумних тиглях, індукційне нагрівання можна проводити в атмосфері для безперервного застосування. Наприклад, яскравий відпал труб з нержавіючої сталі.

Високочастотне індукційне зварювання
Коли індукція подається за допомогою високочастотного (ВЧ) струму, можливе навіть зварювання. У цьому застосуванні дуже мала електрична еталонна глибина, яку можна досягти за допомогою високочастотного струму. У цьому випадку смуга металу формується безперервно, а потім проходить через набір точно сконструйованих валків, єдиною метою яких є з’єднання країв сформованої смуги та створення зварного шва. Незадовго до того, як сформована смуга досягне комплекту валків, вона проходить через індукційну котушку. У цьому випадку струм тече вниз вздовж геометричної форми, створеної краями смуги, а не навколо зовнішньої сторони сформованого каналу. Коли струм тече вздовж країв смуги, вони нагріваються до відповідної температури зварювання (нижчої температури плавлення матеріалу). Коли краї стискаються разом, усе сміття, оксиди та інші домішки витісняються назовні, у результаті чого утворюється твердий ковальський шов.

Майбутнє З прийдешньою епохою високотехнічних матеріалів, альтернативних джерел енергії та потреби в розширенні можливостей країн, що розвиваються, унікальні можливості індукції пропонують інженерам і дизайнерам майбутнього швидкий, ефективний і точний метод опалення.