Podstawa zasada ogrzewania indukcyjnego zostały zrozumiane i zastosowane do produkcji od 1920-ów. Podczas drugiej wojny światowej technologia rozwijała się szybko, aby sprostać pilnym wymaganiom w czasie wojny w celu szybkiego i niezawodnego procesu utwardzania metalowych części silnika. Niedawno nacisk na techniki lean manufacturing i nacisk na poprawę kontroli jakości doprowadziły do ponownego odkrycia technologii indukcji, wraz z rozwojem precyzyjnie kontrolowanego, całego ciała stałego nagrzewnice indukcyjne.
Nagrzewanie indukcyjne odbywa się w obiekcie przewodzącym elektryczność (niekoniecznie ze stali magnetycznej), gdy obiekt jest umieszczony w zmiennym polu magnetycznym. Nagrzewanie indukcyjne jest spowodowane histerezą i stratami wiroprądowymi.
Straty histerezy występują tylko w materiałach magnetycznych, takich jak stal, nikiel i bardzo niewielu innych. Utrata histerezy stwierdza, że jest to spowodowane tarciem między cząsteczkami, gdy materiał jest magnesowany najpierw w jednym kierunku, a następnie w drugim. Cząsteczki można uznać za małe magnesy, które obracają się przy każdym odwróceniu kierunku pola magnetycznego. Aby je zmienić, potrzebna jest praca (energia). Energia zamienia się w ciepło. Szybkość wydatkowania energii (mocy) rośnie wraz ze wzrostem szybkości odwracania (częstotliwości).
Straty prądów wirowych występują w każdym materiale przewodzącym w zmiennym polu magnetycznym. Powoduje to odgławianie, nawet jeśli materiały nie mają żadnych właściwości magnetycznych zwykle kojarzonych z żelazem i stalą. Przykładami są miedź, mosiądz, aluminium, cyrkon, niemagnetyczna stal nierdzewna i uran. Prądy wirowe to prądy elektryczne indukowane przez działanie transformatora w materiale. Jak sugeruje ich nazwa, wydają się płynąć wirami po wirach w stałej masie materiału. Straty wiroprądowe są znacznie ważniejsze niż straty histerezy w nagrzewaniu indukcyjnym. Należy zauważyć, że nagrzewanie indukcyjne jest stosowane do materiałów niemagnetycznych, w których nie występują straty na skutek histerezy.
Do ogrzewania stali do hartowania, kucia, topienia lub do jakichkolwiek innych celów, które wymagają temperatury wyższej od temperatury Curie, nie możemy polegać na histerezie. Stal traci swoje właściwości magnetyczne powyżej tej temperatury. Kiedy stal jest ogrzewana poniżej punktu Curie, udział histerezy jest zwykle tak mały, że można go zignorować. Ze wszystkich praktycznych zastosowań, I2R prądów wirowych jest jedynym sposobem, w którym energia elektryczna może zostać przekształcona w ciepło do celów indukcyjnego ogrzewania.
Dwie podstawowe rzeczy do wystąpienia nagrzewania indukcyjnego:
- Zmieniające się pole magnetyczne
- Materiał przewodzący elektryczność umieszczony w polu magnetycznym
podstawowe z grzania indukcyjnego
Broszura HLQinduction_heating_principle
proces podgrzewania indukcyjnego
teoria_grzewania_indukcyjnego.pdf
zasada_grzewania_indukcyjnego-1.pdf