Hoe inductieverwarming werkt?

Inductieverwarming is een vlamvrije contactloze verwarmingsmethode die een nauwkeurig gedefinieerd deel van een metalen staaf kersrood in seconden kan draaien. Hoe is dit mogelijk?

Hoe inductieverwarming werkt?

Wisselstroom die door een inductiespoel stroomt, genereert een magnetisch veld. De sterkte van het veld varieert in relatie tot de sterkte van de stroom die door de spoel gaat. Het veld is geconcentreerd in het gebied dat wordt omsloten door de spoel; terwijl de grootte ervan afhangt van de sterkte van de stroom en het aantal windingen in de spoel. (Fig. 1) Wervelstromen worden geïnduceerd in elk elektrisch geleidend voorwerp - bijvoorbeeld een metalen staaf die in de inductiespoel is geplaatst. Het fenomeen van weerstand genereert warmte in het gebied waar de wervelstromen stromen. Het vergroten van de sterkte van het magnetische veld verhoogt het verwarmingseffect. Het totale verwarmingseffect wordt echter ook beïnvloed door de magnetische eigenschappen van het object en de afstand tussen het object en de spoel. (Fig. 2) De wervelstromen creëren hun eigen magnetisch veld dat tegenover het originele veld staat dat door de spoel wordt geproduceerd. Deze weerstand voorkomt dat het oorspronkelijke veld onmiddellijk doordringt in het midden van het object dat wordt omhuld door de spoel. De wervelstromen zijn het meest actief dichtbij het oppervlak van het voorwerp dat wordt verwarmd, maar verzwakken aanzienlijk in sterkte naar het midden toe. (Fig. 3) De afstand van het oppervlak van het verwarmde object tot de diepte waar de stroomdichtheid tot 37% daalt, is de penetratiediepte. Deze diepte neemt toe in verband met afname in frequentie. Het is daarom essentieel om de juiste frequentie te kiezen om de gewenste penetratiediepte te bereiken.

=