誘導加熱の仕組み

誘導加熱の仕組み

誘導コイルを流れる交流電流は磁場を発生させる。磁場の強さは、コイルを流れる電流の強さに比例して変化する。磁場はコイルに囲まれた領域に集中し、その大きさは電流の強さとコイルの巻き数に依存する。(図1）渦電流は、誘導コイル内に置かれた導電性物体（例えば金属棒）に誘導される。渦電流が流れている部分は抵抗によって発熱する。磁場の強さを増すと、加熱効果は増大する。ただし、加熱効果の総和は、対象物の磁気特性やコイルとの距離にも影響される。(図2）渦電流はそれ自身の磁場を作り出し、コイルが作り出す元の磁場に対抗する。この反対により、元の磁場がコイルで囲まれた物体の中心まですぐに浸透するのを防ぎます。渦電流は、加熱される物体の表面近くで最も活発であるが、中心に向かって強さはかなり弱まる。(図3）加熱対象物の表面から電流密度が37%に低下する深さまでの距離が浸透深さである。この深さは周波数の低下に相関して増加する。従って、所望の浸透深さを得るためには、正しい周波数を選択することが不可欠である。