Lämmityskela on induktiolämmityslaitteistojen työkappale .
| Teräsaihion induktiolämmitys yksikierroskelassa. | |
| Toisto-ohje | |
Lämmityskela on yksi tai useampi johtimen kierros, jossa luodaan korkeataajuisia sähköisiä värähtelyjä (useita kHz - 5 MHz) käyttämällä tehokasta vaihtovirtageneraattoria. Käämien sisään asetetaan aihio sähköä johtavaa materiaalia.
Kun generaattori käynnistetään, induktorin ympärille syntyy voimakasta sähkömagneettista säteilyä, joka absorboituu työkappaleeseen ja lämmittää sen.
Induktori-aihiojärjestelmä on ytimetön muuntaja, jossa induktori on ensiökäämi. Työkappale on toisiokäämi, joka on oikosuljettu. Käämien välinen magneettivuo sulkeutuu ilmassa (tai tyhjiössä, suojakaasussa, nesteessä jne.)
Induktorin kelaan voidaan laittaa putkimaiset aihiot ulkopuolelta, litteät aihiot päähän.
Induktori voidaan valmistaa myös "käärmeen" muodossa tasaisten pintojen lämmittämiseen, kolmilehtisenä apilana kulmien lämmittämiseen, kahdeksaana hammaspyörän hampaiden lämmittämiseen, ja sillä on toinen outo muoto.
Induktorit on jaettu kahteen luokkaan:
Induktori kuumenee käytön aikana erittäin kuumaksi, koska se absorboi omaa säteilyään. Lisäksi se imee lämpösäteilyä kuumasta työkappaleesta. Tästä syystä voimakkaiden asennusten induktorit on valmistettu juoksevalla vedellä jäähdytetyistä kupariputkista. Joskus tällaisiin putkiin porataan pieniä reikiä mukana toimitetun työkappaleen sivulta - vettä suihkutetaan työkappaleeseen ja samanaikaisesti kuumennuksen kanssa tapahtuu pinnan kovettumista.
Pienitehoisten tai lyhytaikaisessa tilassa (sekunnissa) toimivien asennusten induktorit eivät ehdi lämmetä kovin paljon. Riittää, kun ne tehdään melko massiivisesta kuparilangasta (mahdollisesti tavallisesta eristetystä).
Koska kelaan indusoituu korkea jännite, joka voimakkaissa asennuksissa voi nousta satoihin voltteihin, on kela vaarallinen henkilökunnalle. Korkeataajuiset palovammat ovat vaarallisia - suurtaajuinen virta kulkee vain ihon pinnan yli ( ihoefekti ), joka on käytännössä elektrolyyttiä. Sisäelimet eivät ole vaurioituneet, mutta iho voi palaa vakavasti. Myöskään voimakkaan sähkömagneettisen säteilyn vaikutusta ihmiskehoon ei ole täysin tutkittu.
Induktori voi palaa kuuman työkappaleen lämmöstä, vaurioitua työkappaleen iskusta kelaan, ei ole hyväksyttävää muuttaa sen induktanssia oikosulusta kierrosten kanssa sulalla metallilla monikierrosmallin tapauksessa. Edellisen yhteydessä induktorit suojataan kaatamalla tulenkestävää sementtiä, käämimällä kvartsi- tai fluoroplastisella teipillä, työntämällä kelaan upokkaita ja keraamista tai kvartsilasista valmistettuja putkia. Jäähdytysvesi syötetään imulla - tämä varmistaa turvallisuuden kelan paineen aleneessa. Jäähdytystä varten kela on kytketty joko paikalliseen jäähdytysyksikköön - jäähdyttimeen tai vesijohtoverkkoon PVC-putkilla niin kauan, että putkessa olevan vesipylvään vastus on korkea ja tarjoaa "eristyksen" vesijohtoverkko kelan korkeasta jännitteestä.
Induktorien suunnittelun perustana on ihovaikutelma. Se on seuraava. Toisiovirralla työkappaleessa on sama suunta kuin induktorissa, joka sijaitsee lähellä. Tässä tapauksessa indusoitunut virta ikään kuin "vetyy" kelaan. Tämä johtuu siitä, että tiiviisti samaan suuntaan kulkevat virrat vetäytyvät.
Jos kela upotetaan nestemäiseen metalliin ja siihen syötetään suuri teho (kymmeniä kW), metalli puristuu ulos kelasta MHD - voimien vaikutuksesta ja pieniä määriä sitä voi jopa roikkua kelan yläpuolella. ilmaa. Erikoismuotoiltuja keloja käyttämällä voidaan suorittaa ultrapuhdas sulatus pienelle määrälle leijuvaa metallia tyhjiössä tai suojakaasussa.
Induktorin tehokkuuden lisäämiseksi on välttämätöntä sijoittaa se mahdollisimman lähelle työkappaletta. Käytännössä tämä on 2 mm:stä useisiin senttimetreihin.
Induktoriin syötetään tehoa pääsääntöisesti suurtaajuisella ytimettömällä muuntajalla (ilmasydämellä), jonka ensiökäämi on värähtelevä piirikela ja toisio on yksi leveä kuparilevyn kierros (sähkömagneettinen keskitin tai pyörrevirtakeskitin). Induktori on sovitettava suurtaajuisen muuntajan toisiokäämiin, eli sillä on oltava suunnilleen sama induktanssi. Monikierrosten kelojen induktanssin vähentämiseksi ne on valmistettu useista rinnakkaisista kierroksista.
Magneettivuon vuotamisen vähentämiseksi induktori liimataan ulkopuolelta korkeataajuisilla magneettipiireillä (magnetodielektrisillä) - paneeleilla, jotka on valmistettu Fluxtrol- tai Ferrotron-materiaalista, joka on magneettisen materiaalin hienojauhe, joka on sidottu epoksihartsiin. Tällaiset paneelit pystyvät keskittämään sähkömagneettista säteilyä jopa 3 MHz:n taajuuksille ja kestämään jopa 250 C lämpötiloja.