Что такое высокочастотное индукционное нагревательное оборудование?

Что такое высокочастотное индукционное нагревательное оборудование?

Высокочастотное индукционное нагревательное устройство — это устройство, которое нагревается с помощью высокочастотной индукции.

Когда переменный ток проходит через катушку, содержащую металлический корпус, магнитное поле создается током, текущим в катушке, вызывая потери на индукцию или гистерезисные потери, которые генерируют тепло. В то же время вихревые токи или вихревые токи генерируются в изменяющемся магнитном поле из-за электромагнитной индукции. Эти вихревые токи генерируют джоулево тепло, которое вызывает потери на вихревые токи.

Высокочастотное индукционное нагревательное оборудование использует два принципа нагрева: потери на гистерезис и потери на вихревые токи. Энергия, подаваемая на нагреваемый объект на единицу площади и единицу времени, велика, что делает возможным высокоскоростной нагрев.

Применение высокочастотного индукционного нагревательного оборудования

Высокочастотный индукционный нагрев часто используется для плавки, закалки и пайки металлов, поскольку он может нагревать проводники, такие как металлы, без контакта. Известный пример — индукционная варочная панель. Другие области применения включают смолы, дерево, текстиль, продукты питания и медицину.

В случае термопластичных смол индукционный нагрев может использоваться для сварки смол при прессовании их в форме. В случае производства продуктов питания оборудование для высокочастотного индукционного нагрева может быть включено в заводские линии для быстрой разморозки пищевых продуктов при обработке больших объемов пищевых продуктов.

В медицинской сфере методы высокочастотного индукционного нагрева также используются при разработке термотерапии рака и других методов лечения.

Принцип работы оборудования высокочастотного индукционного нагрева

Высокочастотный индукционный нагрев — это метод нагрева объекта с использованием электромагнитной индукции. Его можно классифицировать как метод прямого нагрева или метод косвенного нагрева в зависимости от того, нагревается ли нагреваемый объект путем пропускания электрического тока непосредственно через него или через проводящий контейнер.

1. Метод прямого нагрева

Закон электромагнитной индукции гласит, что при подаче переменного тока на катушку возникает магнитный поток, который проходит через ее центр и окружает внешнюю часть. Вихревые токи возникают в металле, чтобы предотвратить изменение этого магнитного потока.

В зависимости от величины этих вихревых токов и электрического сопротивления металла в металле генерируется джоулево тепло. При прямом методе нагрева нагреваемый объект может быть нагрет напрямую путем создания вихревых токов непосредственно в металле таким образом.

2. Метод косвенного нагрева

Метод косвенного нагрева используется для нагрева изоляторов, таких как керамика, которые не могут создавать вихревые токи в нагреваемом объекте. Поэтому косвенный нагрев возможен путем помещения нагреваемого объекта в проводящий контейнер и нагревания контейнера.

Для повышения эффективности нагрева зазор между внешней формой нагреваемого объекта и нагревательной катушкой уменьшается для увеличения передаваемой плотности потока. Кроме того, нагрев осуществляется путем управления частотой источника переменного тока от десятков Гц до сотен кГц.

Другая информация о высокочастотном индукционном нагревательном оборудовании

1. Преимущества высокочастотного индукционного нагревательного оборудования

Равномерный нагрев
Тепло генерируется путем нагрева сопротивления против вихревых токов, создаваемых электромагнитной индукцией, поэтому нагреваемый объект равномерно нагревается изнутри.

Быстрый нагрев
Управляя передатчиком, можно мгновенно подавать высокочастотные волны на нагреваемый объект, и поскольку нагрев происходит изнутри, возможен быстрый нагрев. По сравнению с нагревательными печами, которые подают тепло снаружи, эта система превосходит по производительности и не требует резервного нагрева, что делает ее недорогим методом производства.

Избирательный нагрев
Даже для композитных материалов, таких как алюминиевый сплав и плакированная сталь, только часть материала с высоким электрическим сопротивлением может быть избирательно нагрета.

Высокая энергоэффективность
В обычных нагревательных печах внешний нагрев осуществляется с помощью сжигания или нагревательных элементов, что приводит к потере энергии из-за ненужного нагрева не только нагреваемого объекта, но и компонентов печи и атмосферы. При использовании высокочастотного индукционного нагревательного оборудования только объект, подлежащий термообработке, нагревается за счет самонагрева, что исключает отходы и позволяет проводить термообработку с высокой энергоэффективностью.

2. Недостатки высокочастотного индукционного нагревательного оборудования

Дорогие капитальные вложения
Высокочастотный индукционный нагрев имеет тот недостаток, что первоначальные капиталовложения являются дорогостоящими, поскольку оборудование для высокочастотного индукционного нагрева требует дорогостоящих высокочастотных источников питания и устройств управления, а также оборудования для предотвращения утечки электромагнитного излучения в окружающую среду.

Низкая селективность формы
Если электрическое поле нагреваемого объекта неоднородно, само тепловыделение также будет неоднородным, что приведет к неравномерным температурам, что может привести к таким проблемам, как плавление в худшем случае. Поэтому нагреваемый объект должен иметь высокосимметричную форму, например цилиндр. Трудно равномерно нагревать объекты сложной формы, такие как квадратные брусья или шестерни.

Индивидуальный и частичный нагрев
Высокочастотный индукционный нагрев — это метод нагрева всего или только части нагреваемого объекта с помощью катушки произвольной формы, предназначенной для равномерного нагрева объекта. По этой причине это в основном процесс потока единичных изделий, и, таким образом, не может выполнять пакетную массовую одновременную обработку, такую ​​как внешний нагрев. В зависимости от продукта и условий производства, этот метод имеет недостаток в виде снижения производительности.