誘導加熱の基本

誘導加熱の基本

誘導加熱 物体が変化する磁場に置かれたときに、導電性物体(必ずしも磁性鋼である必要はありません)で起こります。 誘導加熱は、ヒステリシスと渦電流損失によるものです。

誘導加熱の基本誘導加熱 渦電流によって物体内で発生した熱を介して、電磁誘導によって導電性物体(通常は金属)を加熱するプロセスです。 誘導加熱器は、電磁石と、電磁石に高周波交流電流(AC)を流す電子発振器で構成されています。 急速に交番する磁場が対象物を貫通し、渦電流と呼ばれる電流を導体内に生成します。 材料の抵抗を流れる渦電流は、ジュール加熱によって材料を加熱します。 鉄のような強磁性(およびフェリ磁性)材料では、磁気ヒステリシス損失によって熱が発生することもあります。 使用される電流の周波数は、オブジェクトのサイズ、材料の種類、結合(ワークコイルと加熱されるオブジェクトの間)および浸透の深さに依存します。

ヒステリシス損失は、鋼鉄、ニッケルなどの磁性材料でしか発生しません。 ヒステリシス損失は、材料が最初に一方向に磁化され、次に他の方向に磁化されるときに分子間の摩擦によって引き起こされると述べています。 分子は、磁場の方向が反転するたびに回転する小さな磁石と見なすことができます。 それらを好転させるには仕事(エネルギー)が必要です。 エネルギーは熱に変わります。 エネルギーの消費速度(電力)は、逆転速度(周波数)の増加と共に増加する。

渦電流損は、変化する磁場中のあらゆる導電性材料において生じる。 たとえ材料が鉄や鋼鉄に通常付随する磁気特性のいずれも持たない場合でも、これは見出しを引き起こします。 例は、銅、真鍮、アルミニウム、ジルコニウム、非磁性ステンレス鋼、およびウランである。 渦電流は、材料内のトランス作用によって誘導される電流です。 彼らの名前が暗示するように、それらは物質の固い塊の中で渦の渦にまわりを流れているように見えます。 誘導加熱では、渦電流損がヒステリシス損よりもはるかに重要です。 誘導加熱は、ヒステリシス損失が発生しない非磁性材料に適用されることに注意してください。

誘導加熱理論硬化、鍛造、溶融、またはキュリー温度以上の温度を必要とするその他の目的で鋼を加熱する場合、ヒステリシスに依存することはできません。 鋼はこの温度を超えると磁気特性を失います。 鋼がキュリー点以下に加熱されると、ヒステリシスの寄与は通常非常に小さいので無視できます。 すべての実用的な目的のために、私は2誘導加熱の目的で電気エネルギーを熱に変えることができる唯一の方法は渦電流のRです。

誘導加熱が発生するための2つの基本的なこと:

  • 変化する磁場
  • 磁場中に置かれた導電性材料