Как разработать катушку индукционного нагрева
Именно внутри катушки/индуктора индукционного нагрева создается переменное магнитное поле, необходимое для индукционного нагрева, за счет протекания переменного тока.
Поэтому конструкция катушки/индуктора индукционного нагрева является одним из наиболее важных аспектов всей машины индукционного нагрева. Хорошо спроектированный индуктор обеспечивает правильную схему нагрева детали и максимизирует эффективность источника питания индукционного нагрева, при этом обеспечивая легкую установку и извлечение детали.
Индукционная катушка/индуктор не обязательно должна иметь форму спирали. При правильной конструкции можно нагревать проводящие материалы любого размера и формы, а также нагревать только необходимую часть материала. Можно даже нагревать разные зоны детали при одинаковых или разных температурах с помощью правильного выбора геометрии индуктора. Равномерность температуры внутри детали достигается за счет правильной конструкции индуктора. Наиболее эффективная равномерность достигается в круглых деталях. Из-за особенностей прохождения электрического тока детали с острыми краями могут преимущественно нагреваться в этих местах, если не использовать правильную конструкцию индуктора.
Эффективность сцепления
Существует пропорциональная зависимость между величиной протекающего тока и расстоянием между индуктором и деталью. Расположение детали близко к индуктору увеличивает протекание тока и количество тепла, выделяемого в детали. Эта зависимость называется эффективностью связи индуктора.
Базовая конструкция
Индукционные нагревательные катушки/индукторы часто изготавливаются из медных трубок - очень хорошего проводника тепла и электричества - диаметром от 1/8″ до 3/16″; более крупные медные катушки изготавливаются для таких применений, как нагрев полосового металла и труб. Индукторы обычно охлаждаются циркулирующей водой и чаще всего изготавливаются на заказ в соответствии с формой и размером нагреваемой детали. Поэтому индукторы могут иметь один или несколько витков, спиральную, круглую или квадратную форму, быть внутренними (часть внутри индуктора) или внешними (часть рядом с индуктором).
HРабота катушек индукционного нагрева
То, насколько эффективно и качественно нагревается заготовка, определяется индукционной катушкой. Индукционные катушки - это охлаждаемые водой медные проводники, созданные из медных трубок, которые легко формируются в форму катушки для процесса индукционного нагрева. Поскольку через них протекает вода, сами катушки индукционного нагрева не нагреваются.
Рабочие катушки могут быть самыми разными по сложности: от катушки, точно обработанной из цельной меди и спаянной, до простой соленоидной или спиральной катушки (состоящей из нескольких витков медной трубки, намотанной на оправку).
Создавая переменное электромагнитное поле за счет протекающего в них переменного тока, катушки передают энергию от источника питания к заготовке. Переменное электромагнитное поле (ЭМП) катушки создает в заготовке индуцированный ток (вихревой ток), который нагревается за счет потерь I в квадрате R (потери в сердечнике).
Сила ЭДС катушки коррелирует с силой тока в заготовке. Такая передача энергии известна как эффект вихревых токов или эффект трансформатора.
