Jak zaprojektować indukcyjną cewkę grzewczą
To właśnie w cewce indukcyjnej wytwarzane jest zmienne pole magnetyczne wymagane do nagrzewania indukcyjnego poprzez przepływ prądu przemiennego.
Konstrukcja cewki indukcyjnej/wzbudnika indukcyjnego jest zatem jednym z najważniejszych aspektów całej maszyny do nagrzewania indukcyjnego. Dobrze zaprojektowana cewka indukcyjna zapewnia odpowiedni wzór nagrzewania części i maksymalizuje wydajność zasilania nagrzewania indukcyjnego, jednocześnie umożliwiając łatwe wkładanie i wyjmowanie części.
Cewka indukcyjna nie musi mieć kształtu spirali. Dzięki odpowiedniej konstrukcji możliwe jest podgrzewanie materiałów przewodzących o dowolnym rozmiarze i kształcie, a także podgrzewanie tylko wymaganej części materiału. Dzięki odpowiedniemu zaprojektowaniu geometrii wzbudnika możliwe jest nawet podgrzewanie różnych stref części w tej samej lub różnej temperaturze. Równomierność temperatury w obrębie części osiąga się poprzez prawidłowe zaprojektowanie wzbudnika. Najbardziej efektywną jednorodność można osiągnąć w okrągłych częściach. Ze względu na charakter przepływu prądu elektrycznego, części z ostrymi krawędziami mogą preferencyjnie nagrzewać się w tych obszarach, jeśli nie zostanie zastosowana odpowiednia konstrukcja cewki indukcyjnej.
Wydajność sprzęgła
Istnieje proporcjonalna zależność między wielkością przepływu prądu a odległością między cewką indukcyjną a częścią. Umieszczenie części blisko cewki indukcyjnej zwiększa przepływ prądu i ilość ciepła indukowanego w części. Zależność ta określana jest jako sprawność sprzężenia cewki indukcyjnej.
Podstawowa konstrukcja
Indukcyjne cewki grzewcze/induktory są często wykonane z miedzianych rurek - bardzo dobrego przewodnika ciepła i elektryczności - o średnicy od 1/8″ do 3/16″; większe miedziane zespoły cewek są wykonane do zastosowań takich jak ogrzewanie taśm metalowych i ogrzewanie rur. Cewki indukcyjne są zwykle chłodzone przez cyrkulującą wodę i są najczęściej wykonywane na zamówienie, aby dopasować je do kształtu i rozmiaru ogrzewanej części. Tak więc cewki indukcyjne mogą mieć pojedynczy lub wiele zwojów; mieć kształt spiralny, okrągły lub kwadratowy; lub być zaprojektowane jako wewnętrzne (część wewnątrz cewki indukcyjnej) lub zewnętrzne (część przylegająca do cewki indukcyjnej).
HJak działają cewki indukcyjne
Wydajność i efektywność nagrzewania przedmiotu obrabianego zależy od cewki indukcyjnej. Cewki indukcyjne to chłodzone wodą miedziane przewodniki utworzone z miedzianych rurek, które są łatwo formowane w kształt cewki do procesu nagrzewania indukcyjnego. Ponieważ przepływa przez nie woda, cewki indukcyjne nie nagrzewają się.
Cewki robocze mają różny stopień złożoności, od cewek precyzyjnie obrabianych z litej miedzi i lutowanych, po proste cewki nawijane elektromagnetycznie lub spiralnie (składające się z wielu zwojów miedzianej rurki nawiniętej na trzpień).
Wytwarzając zmienne pole elektromagnetyczne z powodu płynącego w nich prądu zmiennego, cewki przenoszą energię ze źródła zasilania do przedmiotu obrabianego. Zmienne pole elektromagnetyczne cewki (EMF) wytwarza prąd indukowany (prąd wirowy) w obrabianym przedmiocie, który generuje ciepło z powodu strat I Squared R (straty w rdzeniu).
Siła pola elektromagnetycznego cewki koreluje z prądem w obrabianym przedmiocie. Ten transfer energii jest znany jako efekt prądów wirowych lub efekt transformatora.
