Hoe inductieverwarmingsspoel ontwerpen
Binnen de inductieverwarmingsspoel/ inductieleider wordt het wisselende magnetische veld ontwikkeld dat nodig is voor inductieverwarming, door de stroom van wisselstroom.
Het ontwerp van de inductiespoel/ inductor is daarom een van de belangrijkste aspecten van de totale inductieverwarmingsmachine. Een goed ontworpen inductor zorgt voor het juiste verwarmingspatroon voor uw product en maximaliseert de efficiëntie van de inductieverwarmingsvoeding, terwijl het product toch gemakkelijk geplaatst en verwijderd kan worden.
De inductiespoel/inductor hoeft geen helixvorm te hebben. Met het juiste ontwerp is het mogelijk om geleidende materialen van elke grootte en vorm te verwarmen en ook om alleen het gedeelte van het materiaal te verwarmen dat nodig is. Het is zelfs mogelijk om verschillende zones van het onderdeel op dezelfde of verschillende temperaturen te verwarmen door middel van een juist ontwerp van de geometrie van de inductor. Temperatuuruniformiteit binnen het product wordt bereikt door een juist inductorontwerp. De meest effectieve uniformiteit kan worden bereikt bij ronde onderdelen. Door de aard van de elektrische stroom kunnen onderdelen met scherpe randen bij voorkeur in die gebieden opwarmen als niet het juiste inductorontwerp wordt gebruikt.
Koppelingsefficiëntie
Er is een evenredig verband tussen de hoeveelheid stroom en de afstand tussen de spoel en het onderdeel. Door het onderdeel dicht bij de spoel te plaatsen, neemt de stroomsterkte toe en de hoeveelheid warmte die in het onderdeel wordt opgewekt. Deze relatie wordt het koppelingsrendement van de spoel genoemd.
Basisconstructie
Inductieverwarmingsspoelen/Inductoren worden vaak gemaakt van koperen buizen - een zeer goede geleider van warmte en elektriciteit - met een diameter van 1/8″ tot 3/16″; grotere koperen spoelsamenstellingen worden gemaakt voor toepassingen zoals het verwarmen van bandmetaal en pijpen. Inductoren worden meestal gekoeld door circulerend water en worden meestal op maat gemaakt om te passen bij de vorm en grootte van het te verwarmen onderdeel. Inductoren kunnen dus enkele of meervoudige windingen hebben; een spiraal-, ronde of vierkante vorm; of ontworpen worden als interne (onderdeel binnen de inductor) of externe (onderdeel naast de inductor).
How inductieverwarmingsspiralen werken
Hoe efficiënt en effectief een werkstuk wordt verwarmd, wordt bepaald door de inductiespoel. Inductiespoelen zijn watergekoelde koperen geleiders die worden gemaakt van koperen buizen die gemakkelijk in de vorm van de spoel worden gevormd voor het inductieverwarmingsproces. Omdat er water doorheen stroomt, worden inductiespoelen zelf niet heet.
Werkspoelen variëren in complexiteit van een spoel die met precisie is bewerkt uit massief koper en gesoldeerd tot een eenvoudige solenoïde- of schroefspoel (bestaande uit een aantal windingen van een koperen buis die rond een doorn is gewikkeld).
Door een wisselend elektromagnetisch veld te produceren als gevolg van de wisselstroom die erin stroomt, brengen spoelen energie over van de voeding naar het werkstuk. Het wisselende elektromagnetische veld (EMF) van de spoel creëert een geïnduceerde stroom (wervelstroom) in het werkstuk, die warmte genereert door I kwadraat R verliezen (kernverliezen).
De EMF-sterkte van de spoel correleert met de stroom in het werkstuk. Deze energieoverdracht staat bekend als het wervelstroomeffect of transformatoreffect.
