Принцип рада и области примене индукционог грејања

Електротермички уређаји који загревају електрично проводне материјале убризгавањем индуктивних струја у њих називају се индукциони грејачи… Од е. итд. ц.индукција настаје када се промене струје које побуђују електромагнетно поље, тада такви уређаји могу да раде само на наизменичну струју.

Главни елемент индукционих грејача је индуктор — калем, који садржи одређени број завоја, који, када кроз њега прође наизменична струја, ствара наизменичног магнетног поља… Ту се дешава (прва) конверзија електричне енергије у енергију магнетног поља.

Када се електрично проводно тело уведе у наизменично магнетно поље, нпр. итд. ц) изазива појаву «секундарне» струје. Постоји реверзна трансформација (секунда) енергије магнетног поља у електричну енергију.

Коначно, секундарна струја индукована у загрејаном телу, према Јоуле-Ленцов закон производи топлоту: електрична енергија се претвара у топлоту.Као резултат треће конверзије енергије добија се топлота која обезбеђује загревање или топљење материјала у индукционим грејачима.

Круг индукционог грејања

За рад индукционих грејача директан контакт извора напајања са загрејаним предметом није потребан, потребно је само присуство магнетне везе између објекта и индуктора.

Главна и најстарија примена индукционих грејача у индустрији је њихова употреба. као што су индукционе електричне пећинамењен за топљење обојених и црних метала и њихових легура. Електричне индукционе пећи обезбеђују високу чистоћу растопа, јер не уносе никакве нечистоће у растопљени материјал.

Поред тога, индукционе електричне пећи стварају равномерно загревање целокупне масе растопљеног материјала без значајног локалног прегревања. Ова последња околност је веома важна при топљењу вишекомпонентних легура, чије компоненте имају различите тачке топљења. У присуству локалног прегревања (нпр у лучним пећима) у таквим легурама се интензивно троше компоненте нижег топљења и нарушава се почетни састав пуњења.

Област примене индукционих грејача није ограничена на постројења за топљење метала. Често у савременој производњи индукционо грејање користи за површинско очвршћавање делова, у операцијама савијања цеви и профилисаних ваљаних производа од биметалних производа, за заваривање производа сложене конфигурације итд.

Приликом загревања електрично проводних материјала у високофреквентном електромагнетном пољу, игра важну улогу површински ефекат... Површински ефекат постаје све очигледнији како се фреквенција струје напајања повећава.

Могућност брзог загревања само горњих слојева материјала, што је неопходно у површинском очвршћавању, у потпуности се заснива на употреби овог ефекта.

Дебљина слоја, названа «дубина продирања струје», зависи од отпорности материјала, фреквенције струје и апсолутна магнетна пермеабилност.

Поред тога, избором таквог начина рада индукционог грејача, тако да се обезбеди висока концентрација индуктивних струја у површинским слојевима, може се постићи значајно повећање ефикасности грејача.

Главна предност методе индукционог површинског очвршћавања је могућност концентрисаног ослобађања топлотне енергије у површинским слојевима производа произвољног облика и могућност преноса енергије без директног контакта између грејача и радног предмета.Уједначеност загревања делова сложене конфигурације обезбеђена је индукторима од посебан облик. Обично облик индуктора прати обрис дела.

Употреба индукционих грејача, по правилу, побољшава показатеље квалитета технолошких операција, повећава продуктивност рада и ствара услове за прелазак производње на виши ниво уз опсежну механизацију и аутоматизацију процеса.

Индукционо грејање се такође користи за такве опште операције као што су извлачење на површину… Ламинација је трајно везивање слоја метала шава за основни метал.

Обично се користи премаз обојених метала и легура на челик и ливено гвожђе.За површинску примену потребно је и довољно да се метал за пуњење истопи и основни метал доведе на температуру близу тачке топљења материјала за пуњење. Материјал за пуњење који се користи за наношење слојева може бити у било ком облику - у облику шипки, трака, струготина итд.

Употреба уређаја за индукционо грејање у индустрији није ограничена на разматране примере, обим њихове примене је изузетно широк и сваке године се повећава.

Значајне предности у коришћењу метода индукционог грејања — ефикасност, флексибилност примене, висок квалитет производа, повећање продуктивности рада итд.