Základní princip indukčního ohřevu jsou chápány a používány ve výrobě již od 20. let 20. století. Během druhé světové války se tato technologie rychle rozvíjela, aby splnila naléhavé válečné požadavky na rychlý a spolehlivý proces kalení kovových součástí motorů. V nedávné době vedlo zaměření na štíhlé výrobní techniky a důraz na lepší kontrolu kvality ke znovuobjevení indukční technologie spolu s vývojem přesně řízených, plně polovodičových zdroje pro indukční ohřev.
Indukční ohřev probíhá v elektricky vodivém předmětu (ne nutně v magnetické oceli), když je předmět umístěn v proměnlivém magnetickém poli. Indukční ohřev je způsoben hysterezí a ztrátami vířivými proudy.
Hysterezní ztráty se vyskytují pouze v magnetických materiálech, jako je ocel, nikl a velmi málo dalších. Hysterezní ztráty jsou podle něj způsobeny třením mezi molekulami, když se materiál zmagnetuje nejprve v jednom směru a pak v druhém. Molekuly lze považovat za malé magnety, které se otáčejí při každé změně směru magnetického pole. K jejich otočení je zapotřebí práce (energie). Tato energie se mění na teplo. Rychlost výdeje energie (výkonu) se zvyšuje se zvyšující se rychlostí změny směru (frekvence).
Ke ztrátám vířivými proudy dochází v jakémkoli vodivém materiálu v měnícím se magnetickém poli. To způsobuje směřování, i když materiály nemají žádné magnetické vlastnosti, které jsou obvykle spojovány se železem a ocelí. Příkladem jsou měď, mosaz, hliník, zirkonium, nemagnetická nerezová ocel a uran. Vířivé proudy jsou elektrické proudy indukované transformátorem v materiálu. Jak napovídá jejich název, vypadají, jako by proudily ve vírech na vírech uvnitř pevné hmoty materiálu. Ztráty vířivými proudy jsou při indukčním ohřevu mnohem důležitější než hysterezní ztráty. Všimněte si, že indukční ohřev se používá u nemagnetických materiálů, kde k hysterezním ztrátám nedochází.
Při ohřevu oceli pro kalení, kování, tavení nebo jiné účely, které vyžadují teplotu vyšší než Curieova teplota, se nemůžeme spoléhat na hysterezi. Ocel nad touto teplotou ztrácí své magnetické vlastnosti. Při zahřívání oceli pod Curieho teplotou je příspěvek hystereze obvykle tak malý, že jej lze ignorovat. Pro všechny praktické účely se I2R vířivých proudů je jediným způsobem, jak lze elektrickou energii přeměnit na teplo pro účely indukčního ohřevu.
Pro indukční ohřev jsou nutné dvě základní věci:
- Měnící se magnetické pole
- Elektricky vodivý materiál umístěný do magnetického pole
HLQ-Brochureprincip indukčního_ohřevu