Basis van inductieverwarming

De basis van inductieverhitting principe zijn begrepen en toegepast op de productie sinds de 1920s. Tijdens de Tweede Wereldoorlog ontwikkelde de technologie zich snel om aan dringende oorlogseisen te voldoen voor een snel, betrouwbaar proces om metalen motoronderdelen te harden. Meer recent hebben de focus op lean manufacturing-technieken en de nadruk op verbeterde kwaliteitscontrole geleid tot een herontdekking van inductietechnologie, samen met de ontwikkeling van nauwkeurig gecontroleerde, volledig solid state inductieverwarming voedingen.

Inductieverwarming vindt plaats in een elektrisch geleidend object (niet noodzakelijk magnetisch staal) wanneer het object in een variërend magnetisch veld wordt geplaatst. Inductieverwarming is te wijten aan de hysteresis- en wervelstroomverliezen.

Hystereseverliezen treden alleen op in magnetische materialen zoals staal, nikkel en heel weinig andere. Hystereseverlies stelt dat dit wordt veroorzaakt door wrijving tussen moleculen wanneer het materiaal eerst in de ene richting wordt gemagnetiseerd en vervolgens in de andere. De moleculen kunnen worden beschouwd als kleine magneten die bij elke omkering van de richting van het magnetische veld ronddraaien. Werk (energie) is vereist om ze om te keren. De energie wordt omgezet in warmte. De snelheid van het verbruik van energie (kracht) neemt toe met een verhoogde snelheid van omkering (frequentie).

Wervelstroomverliezen treden op in elk geleidend materiaal in een wisselend magnetisch veld. Dit veroorzaakt koppen, zelfs als de materialen geen van de magnetische eigenschappen hebben die gewoonlijk worden geassocieerd met ijzer en staal. Voorbeelden zijn koper, messing, aluminium, zirkonium, niet-magnetisch roestvrij staal en uranium. Wervelstromen zijn elektrische stromen die worden opgewekt door de werking van de transformator in het materiaal. Zoals hun naam al aangeeft, lijken ze in wervelingen op wervelingen rond te stromen in een massieve massa materiaal. Wervelstroomverliezen zijn veel belangrijker dan hystereseverliezen bij inductieverwarming. Merk op dat inductieverwarming wordt toegepast op niet-magnetische materialen, waar geen hystereseverliezen optreden.

Voor het verhitten van staal voor verharding, smeden, smelten of voor andere doeleinden waarvoor een temperatuur boven Curie-temperatuur vereist is, kunnen we niet afhankelijk zijn van hysterese. Staal verliest zijn magnetische eigenschappen boven deze temperatuur. Wanneer staal onder het Curie-punt wordt verwarmd, is de bijdrage van hysterese meestal zo klein dat deze kan worden genegeerd. Voor alle praktische doeleinden, de I2R van de wervelstromen is de enige manier waarop elektrische energie kan worden omgezet in warmte voor inductieverwarmingsdoeleinden.

Er zijn twee basisdingen voor inductieverwarming:

  • Een veranderend magnetisch veld
  • Een elektrisch geleidend materiaal geplaatst in het magnetische veld
basis van inductieverwarming
basis van inductieverwarming

 

 

 

 

 

 

 

 

HLQ-Brochureinduction_heating_principle

inductie_verwarmingsproces

inductie_verwarming_theorie.pdf

Inductie_verwarming.pdf

inductie_heating_principle-1.pdf

 

=