مبانی گرمایش القایی
گرمایش القایی هنگامی که جسم در یک میدان مغناطیسی متفاوت قرار می گیرد در یک شیء هدایت الکتریکی (لزوماً فولاد مغناطیسی) اتفاق نمی افتد. گرمایش القایی ناشی از هیسترزیس و ضررهای جریان گرداب است.
گرمایش القایی فرآیند گرم کردن یک شیء هدایای الکتریکی (معمولاً یک فلز) با القای الکترومغناطیسی ، از طریق گرمای ایجاد شده در جسم توسط جریانهای گرداب است. بخاری القایی از یک الکترومغناطیس و یک اسیلاتور الکترونیکی تشکیل شده است که جریان متناوب متناوب با فرکانس بالا (AC) را از طریق الکترومغناطیس عبور می کند. میدان مغناطیسی به سرعت متناوب ، به جسم نفوذ می کند و جریان الکتریکی را در داخل هادی ایجاد می کند ، به نام جریان های گردابی. جریانهای گردابی که در مقاومت مواد جریان می یابند با گرم کردن ژول آن را گرم می کنند. در مواد فرومغناطیسی (و فرومغناطیسی) مانند آهن ، گرما ممکن است با تلفات هیسترزی مغناطیسی ایجاد شود. فراوانی جریان مورد استفاده بستگی به اندازه جسم ، نوع ماده ، اتصال (بین کویل کار و جسم مورد نظر برای گرم شدن) و عمق نفوذ دارد.
هیسترزیس تنها در مواد مغناطیسی مانند فولاد، نیکل و تعداد بسیار کمی دیگر رخ می دهد. از دست دادن هیسترزیس بیان شده است که این به علت اصطکاک بین مولکول ها زمانی است که مواد اولیه در یک جهت مغناطیسی می شوند و سپس در دیگری. مولکول ها ممکن است به عنوان آهنرباهای کوچک در نظر گرفته شوند که در هر بار چرخش جهت میدان مغناطیسی قرار می گیرند. کار (انرژی) لازم است که آنها را به اطراف بچرخانید. انرژی به گرما تبدیل می شود. میزان مصرف انرژی (قدرت) با افزایش نرخ بازگشت (فرکانس) افزایش می یابد.
خسارات جاری جریان در هر ماده هدایت کننده در یک میدان مغناطیسی مختلف رخ می دهد. این باعث می شود حتی اگر مواد هیچ خواص مغناطیسی را که معمولا با آهن و فولاد همراه است، ایجاد می کند. نمونه هایی از جمله مس، برنج، آلومینیوم، زیرکونیوم، فولاد ضد زنگ غیرمغناطیسی و اورانیوم است. جریان های جریان الکتریکی جریان الکتریکی است که توسط عمل ترانسفورماتور در ماده ایجاد می شود. همانطور که از نام آنها بدست می آید، آنها به نظر می رسد در چرخش در eddies در یک جامد مواد جامد. خسارات جاری در جریان الکتریسیته از اهمیت زیادی برخوردار است. توجه داشته باشید که گرمایش القایی به مواد غیر مغناطیسی اعمال می شود که هیچ اتلاف هیسترزیس رخ نمی دهد.
برای گرم کردن فولاد برای سخت شدن، جعل کردن، ذوب کردن یا هر هدف دیگری که نیاز به دمای بالاتر از دمای کوری است، ما نمی توانیم به هیستریتز بستگی داشته باشیم. فولاد خواص مغناطیسی خود را از این درجه حرارت از دست می دهد. هنگامی که فولاد در زیر نقطه کوری گرم می شود، سهم هیسترزیس معمولا خیلی کوچک است و می تواند نادیده گرفته شود. برای همه اهداف عملی، I2R از جریان های گردابی تنها راهی است که انرژی الکتریکی را می توان برای گرمایش القایی تبدیل به گرما کرد.
دو چیز اساسی برای گرمایش القایی رخ می دهد:
- میدان مغناطیسی در حال تغییر
- یک ماده هدایت الکتریکی قرار داده شده به میدان مغناطیسی