Máy nấu chảy cảm ứng

Hỏi: Cảm ứng điện từ là gì?

Cảm ứng điện từ được Michael Faraday phát hiện vào năm 1831 và James Clerk Maxwell đã mô tả nó một cách toán học như định luật cảm ứng Faraday. Cảm ứng điện từ là dòng điện được tạo ra do tạo ra điện áp (lực điện động) do từ trường thay đổi. Điều này xảy ra khi một dây dẫn được đặt trong từ trường chuyển động (khi sử dụng nguồn điện xoay chiều) hoặc khi dây dẫn chuyển động liên tục trong từ trường đứng yên. Theo cách bố trí dưới đây, Michael Faraday đã bố trí một dây dẫn gắn vào một thiết bị để đo điện áp trên toàn mạch. Khi một thanh nam châm được di chuyển qua cuộn dây, máy dò điện áp sẽ đo điện áp trong mạch. Qua thí nghiệm của mình, ông phát hiện ra rằng có một số yếu tố ảnh hưởng đến việc tạo ra điện áp này. Họ là:
Số cuộn dây: Điện áp cảm ứng tỷ lệ thuận với số vòng/cuộn dây. Số vòng dây càng lớn thì điện áp sinh ra càng lớn

Từ trường thay đổi: Từ trường thay đổi ảnh hưởng đến điện áp cảm ứng. Điều này có thể được thực hiện bằng cách di chuyển từ trường xung quanh dây dẫn hoặc di chuyển dây dẫn trong từ trường.
Bạn cũng có thể muốn xem các khái niệm liên quan đến cảm ứng:
Cảm ứng - Tự cảm ứng và cảm ứng lẫn nhau
Điện từ
Công thức cảm ứng từ.

Hỏi: Hệ thống sưởi cảm ứng là gì?

Cảm ứng cơ bản bắt đầu bằng một cuộn dây làm bằng vật liệu dẫn điện (ví dụ: đồng). Khi dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ tạo ra một từ trường bên trong và xung quanh cuộn dây. Khả năng sinh công của từ trường phụ thuộc vào thiết kế cuộn dây cũng như cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây.
Chiều của từ trường phụ thuộc vào chiều dòng điện nên dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây

sẽ làm cho từ trường biến thiên theo hướng cùng tốc độ với tần số của dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều 60Hz sẽ làm cho từ trường đổi hướng 60 lần một giây. Dòng điện xoay chiều 400kHz sẽ làm cho từ trường chuyển đổi 400.000 lần một giây. Khi một vật liệu dẫn điện, một chi tiết gia công, được đặt trong một từ trường thay đổi (ví dụ: một trường được tạo ra bằng điện xoay chiều), điện áp sẽ được tạo ra trong chi tiết gia công. (Định luật Faraday). Điện áp cảm ứng sẽ tạo ra dòng điện tử: dòng điện! Dòng điện chạy qua chi tiết gia công sẽ ngược chiều với dòng điện trong cuộn dây. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể điều khiển tần số dòng điện trong chi tiết gia công bằng cách điều khiển tần số dòng điện trong chi tiết.

cuộn dây. Khi dòng điện chạy qua một môi trường, sẽ có một số lực cản đối với chuyển động của các electron. Điện trở này biểu hiện dưới dạng nhiệt (Hiệu ứng nhiệt Joule). Những vật liệu có khả năng cản dòng điện tử cao hơn sẽ tỏa ra nhiều nhiệt hơn khi dòng điện chạy qua chúng, nhưng chắc chắn có thể làm nóng các vật liệu dẫn điện cao (ví dụ như đồng) bằng cách sử dụng dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này rất quan trọng đối với hệ thống sưởi cảm ứng. Chúng ta cần gì cho Hệ thống sưởi cảm ứng? Tất cả những điều này cho chúng ta biết rằng chúng ta cần hai điều cơ bản để quá trình sưởi ấm cảm ứng xảy ra:
Từ trường thay đổi

Vật dẫn điện được đặt trong từ trường
Làm thế nào để sưởi ấm cảm ứng so với các phương pháp sưởi ấm khác?
Có một số phương pháp làm nóng một vật mà không cần cảm ứng. Một số phương pháp công nghiệp phổ biến hơn bao gồm lò gas, lò điện và bể muối. Các phương pháp này đều dựa vào sự truyền nhiệt đến sản phẩm từ nguồn nhiệt (đốt, bộ phận làm nóng, muối lỏng) thông qua đối lưu và bức xạ. Khi bề mặt của sản phẩm được làm nóng, nhiệt sẽ truyền qua sản phẩm bằng sự dẫn nhiệt.
Các sản phẩm được làm nóng bằng cảm ứng không dựa vào sự đối lưu và bức xạ để truyền nhiệt tới bề mặt sản phẩm. Thay vào đó, nhiệt được tạo ra trên bề mặt sản phẩm bởi dòng điện. Nhiệt từ bề mặt sản phẩm sau đó được truyền qua sản phẩm bằng sự dẫn nhiệt.

Độ sâu mà nhiệt được tạo ra trực tiếp bằng dòng điện cảm ứng phụ thuộc vào thứ gọi là độ sâu tham chiếu điện. Độ sâu tham chiếu điện phụ thuộc rất lớn vào tần số của dòng điện xoay chiều chạy qua chi tiết gia công. Dòng điện tần số cao hơn sẽ dẫn đến độ sâu tham chiếu điện nông hơn và dòng điện tần số thấp hơn sẽ dẫn đến độ sâu tham chiếu điện sâu hơn. Độ sâu này cũng phụ thuộc vào tính chất điện và từ của chi tiết gia công.
Độ sâu tham chiếu điện của tần số cao và thấp Các công ty thuộc Tập đoàn nhiệt điện cảm ứng tận dụng các hiện tượng vật lý và điện này để tùy chỉnh các giải pháp sưởi ấm cho các sản phẩm và ứng dụng cụ thể. Việc kiểm soát cẩn thận công suất, tần số và hình dạng cuộn dây cho phép các công ty của Inductotherm Group thiết kế thiết bị có mức độ kiểm soát quy trình và độ tin cậy cao bất kể ứng dụng.
Đối với nhiều quy trình nấu chảy là bước đầu tiên để tạo ra một sản phẩm hữu ích; nấu chảy cảm ứng là nhanh chóng và hiệu quả. Bằng cách thay đổi hình dạng của cuộn dây cảm ứng, lò nấu chảy cảm ứng có thể chứa các điện tích có kích thước từ thể tích của một cốc cà phê đến hàng trăm tấn kim loại nóng chảy. Hơn nữa, bằng cách điều chỉnh tần số và công suất, các công ty của Inductotherm Group có thể xử lý hầu như tất cả kim loại và vật liệu bao gồm nhưng không giới hạn ở: hợp kim sắt, thép và thép không gỉ, đồng và hợp kim gốc đồng, nhôm và silicon. Thiết bị cảm ứng được thiết kế tùy chỉnh cho từng ứng dụng để đảm bảo nó hoạt động hiệu quả nhất có thể. Ưu điểm chính vốn có của nấu chảy cảm ứng là khuấy cảm ứng. Trong lò cảm ứng, vật liệu tích điện kim loại bị nóng chảy hoặc nung nóng bởi dòng điện do trường điện từ tạo ra. Khi kim loại nóng chảy, trường này cũng làm cho bồn tắm chuyển động. Điều này được gọi là khuấy cảm ứng. Chuyển động liên tục này trộn trộn bồn tắm một cách tự nhiên tạo ra hỗn hợp đồng nhất hơn và hỗ trợ quá trình tạo hợp kim. Lượng khuấy được xác định bởi kích thước của lò, công suất đưa vào kim loại, tần số của trường điện từ và loại

đếm kim loại trong lò. Lượng khuấy cảm ứng trong bất kỳ lò nào có thể được điều chỉnh cho các ứng dụng đặc biệt nếu cần. Nóng chảy chân không cảm ứng Bởi vì quá trình gia nhiệt cảm ứng được thực hiện bằng cách sử dụng từ trường nên chi tiết gia công (hoặc tải) có thể được cách ly vật lý khỏi cuộn dây cảm ứng bằng vật liệu chịu lửa hoặc một số vật liệu khác môi trường không dẫn điện. Từ trường sẽ đi qua vật liệu này để tạo ra một điện áp trong tải chứa bên trong. Điều này có nghĩa là tải hoặc chi tiết gia công có thể được làm nóng trong điều kiện chân không hoặc trong môi trường được kiểm soát cẩn thận. Điều này cho phép xử lý các kim loại phản ứng (Ti, Al), hợp kim đặc biệt, silicon, than chì và các vật liệu dẫn điện nhạy cảm khác. Gia nhiệt cảm ứng Không giống như một số phương pháp đốt, gia nhiệt cảm ứng có thể được kiểm soát chính xác bất kể kích thước lô.

Việc thay đổi dòng điện, điện áp và tần số thông qua cuộn dây cảm ứng sẽ tạo ra hệ thống sưởi được thiết kế tinh chỉnh, hoàn hảo cho các ứng dụng chính xác như làm cứng vỏ, làm cứng và ủ, ủ và các hình thức xử lý nhiệt khác. Mức độ chính xác cao là điều cần thiết cho các ứng dụng quan trọng như ô tô, hàng không vũ trụ, sợi quang, liên kết đạn dược, làm cứng dây và ủ dây lò xo. Gia nhiệt cảm ứng rất phù hợp cho các ứng dụng kim loại đặc biệt liên quan đến titan, kim loại quý và vật liệu tổng hợp tiên tiến. Việc kiểm soát nhiệt độ chính xác có sẵn với cảm ứng là chưa từng có. Hơn nữa, bằng cách sử dụng các nguyên tắc cơ bản về gia nhiệt tương tự như các ứng dụng gia nhiệt bằng nồi nấu chân không, gia nhiệt cảm ứng có thể được thực hiện trong môi trường khí quyển cho các ứng dụng liên tục. Ví dụ ủ sáng ống và ống thép không gỉ.

Hàn cảm ứng tần số cao
Khi cảm ứng được truyền bằng dòng điện Tần số cao (HF), thậm chí có thể hàn được. Trong ứng dụng này, độ sâu tham chiếu điện rất nông có thể đạt được bằng dòng điện HF. Trong trường hợp này, một dải kim loại được tạo hình liên tục, sau đó đi qua một bộ cuộn được thiết kế chính xác với mục đích duy nhất là buộc các cạnh của dải được tạo hình lại với nhau và tạo ra mối hàn. Ngay trước khi dải hình thành chạm tới bộ cuộn, nó sẽ đi qua một cuộn dây cảm ứng. Trong trường hợp này, dòng điện chạy dọc theo chữ “vee” hình học được tạo bởi các cạnh của dải thay vì chỉ xung quanh bên ngoài của kênh đã hình thành. Khi dòng điện chạy dọc theo các mép dải, chúng sẽ nóng lên đến nhiệt độ hàn phù hợp (thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của vật liệu). Khi các cạnh được ép lại với nhau, tất cả các mảnh vụn, oxit và các tạp chất khác bị đẩy ra ngoài tạo thành mối hàn rèn ở trạng thái rắn.

Tương lai Với thời đại sắp tới của vật liệu kỹ thuật cao, năng lượng thay thế và nhu cầu trao quyền cho các nước đang phát triển, khả năng độc đáo của cảm ứng mang đến cho các kỹ sư và nhà thiết kế trong tương lai một phương pháp sưởi ấm nhanh chóng, hiệu quả và chính xác.