高周波誘導加熱。誘導加熱の計算
誘導炉とヒーター加熱された装置は、装置内部の交番電磁界に生じる電流によって割り当てられる。彼らは誘導と呼ばれています。その作用の結果、温度が上昇する。金属の誘導加熱は、2つの主要な物理法則に基づいています。
- ファラデーマックスウェル;
- ジュール・レンツ。
金属体では、それらが交番場に置かれると、渦電界が現れ始める。
誘導加熱装置
すべては次のように起こります。交番する磁束の作用の下、誘起の起電力(EMF)が変化する。
このタイプの加熱は、非接触であるため、最も簡単です。最も耐火性の高い金属を処理できる非常に高い温度に達することができます。
誘導加熱を確実にするために、電磁場に一定の電圧と周波数を作り出す。特別なデバイスインダクタで行うことができます。そのパワーは50 Hzで産業ネットワークから供給されます。この目的のために、個々の電源(コンバータとジェネレータ)を使用することができます。
最も簡単なインダクタ素子は小さい周波数 - スパイラル(導体が絶縁されている)。これは、金属チューブの内部に配置するか、または金属チューブに巻き付けることができます。流入する電流がパイプを加熱し、パイプが熱を環境に伝達します。
低周波での誘導加熱の使用は非常にまれである。中および高周波での金属の処理がより一般的です。
使用される場所
現代世界における誘導加熱の使用は広く普及している。使用領域:
- 金属の溶融、それらの非接触のはんだ付け、
- 新しい金属合金を得る。
- マシンビル;
- ジュエリー;
- 他の方法を使用するときに損傷を受ける可能性のある小さな部品の製造。
- 表面の硬化(および詳細は最も複雑な構成になります)。
- 熱処理(機械のための部品の機械加工、硬化表面)。
- 薬(装置と器具の消毒)。
誘導加熱:正の特性
この方法には多くの利点があります。
- これにより、導電性材料を迅速に加熱し溶融することができます。
- 真空、大気、電流を流していない液体など、あらゆる環境で加熱することができます。
- 導電性材料のみが加熱されるので、弱く吸収する壁は冷たいままである。
- 冶金の専門分野では、超純粋な合金の生産。これは、金属が保護ガスの殻の中で懸濁状態で混ざり合っているので、面白いプロセスです。
- 他のタイプと比較して、誘導は環境を汚染する。ガスバーナーの場合、汚染が存在し、アーク加熱の場合、この誘導は「純粋な」電磁放射のために除外される。
- デバイスインダクタのサイズが小さい。
- どのような形状のインダクタを製造する可能性もあり、局所加熱にはつながりませんが、均一な熱分布に寄与します。
- サーフェスの特定の部分だけを加熱する必要がある場合は置き換えられません。
- このような機器を所望のモードに調整して調整することは困難ではない。
短所
システムには、次のような欠点があります。
- 加熱(誘導)のタイプを独立して確立し調節することは非常に困難です。専門家に目を向けるほうが良いです。
- インダクターとワークピースを正確に一致させる必要があります。それ以外の場合、誘導加熱は不十分で、その電力は小さな値に達することがあります。
誘導装置による加熱
個々の暖房を整えるためには、誘導加熱のようなオプションを考慮することができます。
仕組み
従来のインダクタの動作原理:渦流は内部を通り、電界を第2の建物に向ける。
そのようなボイラーの水を彼に渡すには彼らは2つのパイプを持っています:冷たいもの、入り口のもの、暖かい水の出口 - 第2パイプ。圧力により、水は絶えず循環し、インダクタ要素を加熱する可能性が排除される。インダクタには一定の振動が発生するため、スケールの存在はここでは除外されます。
このようなメンテナンスの要素は安価であろう。主な利点は、デバイスがサイレントモードで動作することです。どの部屋にも設置できます。
自分で機器を作る
非常に複雑な誘導加熱の設置は補完しません。経験がない人でも、慎重に勉強した後でさえ、この課題に対処します。始める前に、次の必要な要素を用意する必要があります。
- インバータ。それは溶接機から使用することができます、それは安価であり、必要な高周波になります。あなたはそれを自分で作ることができます。しかし、これは時間のかかる費用のかかる行為です。
- ヒーター本体(プラスチックパイプがこれに適しており、この場合パイプの誘導加熱が最も効果的です)。
- 材料(直径7ミリメートル以下のフィッティングワイヤ)。
- インダクタを加熱ネットワークに接続するための装置。
- インダクター内部にワイヤーを保持するグリッド。
- インダクションコイルは、銅線(エナメル加工する必要があります)から作ることができます。
- ポンプ(水がインダクタに供給されるように)。
自分で装置を作るための規則
誘導加熱の設置が適切に行われるためには、そのような製品の電流が電力に対応していなければなりません(必要であれば少なくとも15アンペア以上でなければなりません)。
- ワイヤーは5センチメートル以下に切断する必要があります。高周波場での効果的な加熱に必要です。
- 本体は、準備されたワイヤーよりも直径が小さくなければならず、厚い壁を有していなければならない。
- 構造体の一方の側の加熱ネットワークに取り付けるために、特別なアダプタが取り付けられている。
- パイプの底部には、ワイヤが抜け落ちないようにグリッドを置く必要があります。
- 後者は、それが内部空間全体を満たすような量で必要とされる。
- デザインが閉じている、アダプターを入れる。
- そして、このパイプからコイルが作られます。これを行うには、収穫済みのワイヤーでそれを包みます。ターン数は最低80、最高90に保つ必要があります。
- 加熱システムに接続した後、水が装置に注がれます。コイルは収穫されたインバータに接続されています。
- 給水用ポンプを設置する。
- 取り付けられた温度調節器。
したがって、誘導加熱の計算は次のようになります。以下のパラメーターに依存します:長さ、直径、温度および処理時間。インダクタに供給するタイヤのインダクタンスに注意してください。これは、インダクタ自体の指標よりはるかに大きい場合があります。
プロ調理面
家庭用の別の用途は、暖房システムを除いて、このタイプの暖房はコンロにあります。
皿の上に皿を置くときだけ熱が放出されます。
そのようなプレートのために特別な道具が必要です。 アルミニウム、ステンレス鋼、エナメル鋼、鋳鉄など、ほとんどの強磁性金属は誘導電磁界と相互作用します。そのような表面のみには適していません:銅、セラミック、ガラス、および非強磁性金属製の器具。
当然のことですが、電磁調理器は適切な皿が取り付けられている場合にのみオンになります。
それで、私達はこのタイプの暖房が使用されるところを見つけました(誘導)。