電磁感應加熱技術工作原理

電磁感應加熱，或簡稱為“感應加熱”，是一種加熱金屬等導電材料的方法。電磁感應加熱通常用于金屬加工前的工藝加熱，以及熱處理、焊接和熔化。電磁感應加熱技術也適用于各種其他的應用，包括包裝和固化。在生產的某一階段接受電磁感應加熱的工業和消費品的數量非常大，而且正在迅速擴大。
顧名思義，電磁感應加熱依賴于在被加熱的材料內部感應的電流，即工件。這些所謂的渦流會耗散能量并帶來加熱。電磁感應加熱系統的基本部件是感應線圈、交流(ac)電源和工件本身。根據所需的加熱模式，線圈可能具有不同的形狀，它被連接到電源上。通過線圈的交流電流產生穿過工件。正是這種交流磁場誘導了渦流來加熱工件。
由于渦流的大小隨著距離工件表面的距離而減小，電磁感應加熱可用于表面加熱和熱處理。相反，如果允許有足夠的時間進行熱傳導，則可以通過熱處理、金屬加工前的加熱等方式獲得相對均勻的加熱模式。仔細注意線圈的設計和電源頻率和額定值的選擇，確保對加熱速率和模式的密切控制。 利用電磁感應現象的一個常見類比解釋了變壓器效應。一個變壓器由兩個相互靠近的線圈組成。當一個電壓壓在其中一個線圈上，稱為主繞組或簡單的“初級”，交流電壓會通過另一個線圈，稱為“二級”。在電磁感應加熱過程中，由交流電源供電的感應線圈作為初級加熱，工件類似于二次加熱。
除了最簡單的工件幾何形狀外，所有材料的電磁感應加熱過程的數學分析都可能相當復雜。這是因為通過工件產生不均勻熱、傳熱的耦合效應，以及大多數材料的電、熱和冶金性能對溫度表現出很強的依賴性。因此，定量解決方案大部分只存在于圓形棒或管和矩形板和板的加熱。然而，這種處理確實為線圈設計和設備特性對不規則形狀部件的加熱模式的影響提供了有用的見解。這些信息，再加上在實驗室和生產環境中通過多年的實驗而產生的知識，為電磁感應加熱過程的實際設計提供了基礎。

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