Inductorul de încălzire este corpul de lucru al instalațiilor de încălzire prin inducție .
| Încălzirea prin inducție a unei țagle de oțel într-un inductor cu o singură tură. | |
| Ajutor la redare | |
Un inductor de încălzire este una sau mai multe spire ale unui conductor în care se creează oscilații electrice de înaltă frecvență (de la câțiva kHz la 5 MHz) folosind un alternator puternic. În interiorul bobinelor este plasată o țagla de material conductiv electric.
Când generatorul este pornit, în jurul inductorului ia naștere o radiație electromagnetică intensă, care este absorbită de piesa de prelucrat și o încălzește.
Sistemul inductor-blank este un transformator fără miez în care inductorul este înfășurarea primară. Piesa de prelucrat este o înfășurare secundară scurtcircuitată. Fluxul magnetic dintre înfășurări se închide în aer (sau în vid, în gaz protector, în lichid etc.)
Se pot pune semifabricate tubulare pe bobina inductorului din exterior, se pot plasa semifabricate plate la capăt.
De asemenea, inductorul poate fi realizat sub formă de „șarpe” pentru încălzirea suprafețelor plane, un trifoi cu trei foi pentru încălzirea colțurilor, o figură opt pentru încălzirea dinților angrenajului și are o altă formă bizară.
Inductoarele sunt împărțite în două clase:
Inductorul devine foarte fierbinte în timpul funcționării, deoarece își absoarbe propria radiație. În plus, absoarbe radiația termică de la o piesa de prelucrat fierbinte. Din acest motiv, inductoarele instalațiilor puternice sunt realizate din tuburi de cupru răcite cu apă curentă. Uneori, în astfel de tuburi sunt găurite mici găuri din partea piesei de prelucrat furnizate - apă este pulverizată pe piesa de prelucrat și, simultan cu încălzirea, are loc întărirea suprafeței.
Inductoarele instalațiilor de mică putere sau instalațiilor care funcționează în regim de scurtă durată (secunde) nu au timp să se încălzească foarte mult. Este suficient să le faceți dintr-un fir de cupru destul de masiv (posibil izolat obișnuit).
Deoarece în inductor este indusă o tensiune mare, care în instalațiile puternice poate ajunge la sute de volți, inductorul prezintă un pericol pentru personal. Arsurile de înaltă frecvență sunt periculoase - curentul de înaltă frecvență curge numai pe suprafața pielii ( efect de piele ), care este practic un electrolit. Organele interne nu sunt afectate, dar pielea se poate arde grav. De asemenea, impactul asupra corpului uman al radiațiilor electromagnetice puternice nu a fost studiat pe deplin.
Inductorul poate arde de la căldura unei piese de prelucrat fierbinte, poate fi deteriorat de impactul piesei de prelucrat asupra inductorului, este inacceptabil să-și schimbe inductanța de la scurtcircuitarea spirelor cu metal topit în cazul unui design cu mai multe ture. În legătură cu cele de mai sus, inductoarele sunt protejate prin turnarea cimentului refractar, înfășurarea cu bandă de cuarț sau fluoroplastică, introducerea creuzetelor și tuburilor din ceramică sau sticlă de cuarț în inductor. Apa de răcire este furnizată prin aspirație - aceasta asigură siguranța în cazul depresurizării inductorului. Pentru răcire, inductorul este conectat fie la o unitate locală de răcire - un răcitor, fie la rețeaua de alimentare cu apă cu țevi din PVC atât de mult încât rezistența „coloanei” de apă din tub este mare și asigură „izolarea” reteaua de alimentare cu apa de la inalta tensiune a inductorului.
Baza pentru proiectarea inductorilor este efectul pielii. Este după cum urmează. Curentul secundar din piesa de prelucrat are aceeași direcție ca și curentul din inductor, care este situat în apropiere. În acest caz, curentul indus este, parcă, „atras” de inductor. Acest lucru se datorează faptului că sunt atrași curenții strâns distanțați care curg în aceeași direcție.
Dacă inductorul este scufundat într-un metal lichid și îi este furnizată o putere mare (zeci de kW), metalul este stors din inductor sub acțiunea forțelor MHD și cantități mici din acesta pot atârna chiar deasupra inductorului în aer. Folosind inductori cu formă specială, este posibil să se efectueze topirea ultra-pură a unei cantități mici de metal care levita în vid sau gaz protector.
Pentru a crește eficiența inductorului, este necesar să îl plasați cât mai aproape de piesa de prelucrat. În practică, aceasta este de la 2 mm la câțiva centimetri.
Inductorul este alimentat, de regulă, folosind un transformator fără miez de înaltă frecvență (cu miez de aer), a cărui înfășurare primară este o bobină de circuit oscilator, iar secundarul este o tură largă a unei foi de cupru (concentrator electromagnetic). sau concentrator de curent turbionar). Inductorul trebuie să fie potrivit cu înfășurarea secundară a transformatorului de înaltă frecvență, adică să aibă aproximativ aceeași inductanță. Pentru a reduce inductanța inductoarelor cu mai multe ture, acestea sunt realizate din mai multe spire paralele.
Pentru a reduce scurgerea fluxului magnetic, inductorul este lipit la exterior cu circuite magnetice de înaltă frecvență (magnetodielectrice) - panouri din material Fluxtrol sau Ferrotron, care este o pulbere fină de material magnetic legat cu rășină epoxidice. Astfel de panouri sunt capabile să concentreze radiația electromagnetică la frecvențe de până la 3 MHz și să reziste la temperaturi de până la 250 C.