如何設計感應加熱線圈
在感應加熱線圈/電感中,通過交流電流產生感應加熱所需的變化磁場。
因此,感應加熱線圈/電感設計是整個感應加熱機器最重要的環節之一。設計良好的感應器可為您的工件提供適當的加熱模式,並使感應加熱電源的效率最大化,同時仍可輕鬆插入和取出工件。
感應線圈/電感不一定要呈螺旋形。只要設計正確,就可以加熱任何尺寸和形狀的導電材料,也可以只加熱所需的材料部分。透過適當的電感幾何設計,甚至可以在相同或不同的溫度下加熱零件的不同區域。透過正確的電感設計,可達到零件內部的溫度均勻性。圓形零件可以達到最有效的均勻性。由於電流路徑流動的特性,如果不使用適當的電感設計,具有尖銳邊緣的零件可能會在這些區域優先發熱。
耦合效率
電流大小與電感和零件之間的距離有成正比的關係。將零件放置在靠近電感的位置,會增加電流和在零件中產生的熱量。這種關係稱為電感的耦合效率。
基本結構
感應加熱線圈/感應器通常由直徑 1/8″ 至 3/16″ 的銅管製成,銅管是熱和電的良好導體;更大的銅線圈組件用於金屬帶加熱和管道加熱等應用。電感通常以循環水來冷卻,而且最常見的是依據要加熱的零件形狀和尺寸來訂製。因此,電感可以是單匝或多匝,可以是螺旋形、圓形或方形,也可以設計成內部(零件在電感內)或外部(零件與電感相鄰)。
H感應加熱線圈的工作原理
工件加熱的效率和效果取決於感應線圈。感應線圈是由銅管製成的水冷銅導體,銅管可輕易成型為線圈的形狀,用於感應加熱製程。當水流經它們時,感應加熱線圈本身並不會變熱。
工作線圈的複雜度有高有低,從由實心銅精密加工並銅銲的線圈,到簡單的電磁線圈或螺旋線圈(由繞在芯棒上的數圈銅管組成)。
由於交變電流在線圈中產生交變電磁場,線圈可將電源供應器的能量轉移到工件上。線圈的交變電磁場 (EMF) 會在工件中產生誘導電流 (渦流),由於 I 平方 R 的損耗 (磁芯損耗) 而產生熱量。
線圈的 EMF 強度與工件中的電流相關。這種能量轉移稱為渦流效應或變壓器效應。