인덕션 히팅 기본 사항
인덕션 가열 는 다양한 자기장에 물체를 놓을 때 전기 전도성 물체(반드시 자성 강철일 필요는 없음)에서 일어납니다. 유도 가열은 히스테리시스와 와전류 손실로 인해 발생합니다.
인덕션 가열 는 와전류에 의해 물체에서 발생하는 열을 통해 전자기 유도에 의해 전기 전도성 물체(일반적으로 금속)를 가열하는 과정입니다. 유도 히터는 전자석과 전자석에 고주파 교류(AC)를 통과시키는 전자 발진기로 구성됩니다. 빠르게 교류하는 자기장은 물체를 관통하여 도체 내부에 와전류라고 하는 전류를 생성합니다. 와전류는 물질의 저항을 통해 흐르면서 줄 가열을 통해 물질을 가열합니다. 철과 같은 강자성(및 강자성) 물질에서는 자기 히스테리시스 손실에 의해 열이 발생할 수도 있습니다. 사용되는 전류의 주파수는 물체 크기, 재료 유형, 커플링(작업 코일과 가열할 물체 사이) 및 침투 깊이에 따라 달라집니다.
히스테리시스 손실은 강철, 니켈 등 극소수의 자성 물질에서만 발생합니다. 히스테리시스 손실은 물질이 한 방향으로 먼저 자화되었다가 다른 방향으로 자화될 때 분자 간의 마찰로 인해 발생하는 현상입니다. 분자는 자기장의 방향이 바뀔 때마다 돌아가는 작은 자석으로 간주할 수 있습니다. 이를 돌리려면 일(에너지)이 필요합니다. 에너지는 열로 변환됩니다. 에너지(전력)의 소비 속도는 반전 속도(주파수)가 증가함에 따라 증가합니다.
와전류 손실은 다양한 자기장의 모든 전도성 물질에서 발생합니다. 이로 인해 일반적으로 철과 강철과 관련된 자기적 특성이 없는 재료라도 방향성이 발생합니다. 예를 들면 구리, 황동, 알루미늄, 지르코늄, 비자성 스테인리스강, 우라늄 등이 있습니다. 와전류는 재료의 변압기 작용에 의해 유도된 전류를 말합니다. 이름에서 알 수 있듯이 단단한 물질 덩어리 안에서 소용돌이를 일으키며 흐르는 것처럼 보입니다. 와전류 손실은 유도 가열에서 히스테리시스 손실보다 훨씬 더 중요합니다. 유도 가열은 히스테리시스 손실이 발생하지 않는 비자성 재료에 적용된다는 점에 유의하세요.
경화, 단조, 용융 또는 기타 큐리 온도 이상의 온도가 필요한 강철을 가열하는 경우 히스테리시스에 의존할 수 없습니다. 강철은 이 온도 이상에서 자기 특성을 잃습니다. 강철이 퀴리점 이하로 가열되면 히스테리시스의 기여도는 일반적으로 무시할 수 있을 정도로 매우 작습니다. 모든 실용적인 목적을 위해 I2와전류의 R은 유도 가열을 위해 전기 에너지를 열로 전환할 수 있는 유일한 방법입니다.
유도 가열이 일어나기 위한 두 가지 기본 사항이 있습니다:
- 변화하는 자기장
- 자기장에 배치된 전기 전도성 물질