Индукционното охлаждане е процес на охлаждане, който използва топлинния ефект, генериран от индукционния ток, преминаващ през изковката, за да загрее повърхността и локалната част на изковката до температурата на охлаждане, последвано от бързо охлаждане. По време на закаляването изковката се поставя в меден сензор за положение и се свързва към променлив ток с фиксирана честота за генериране на електромагнитна индукция, което води до индуциран ток на повърхността на изковката, който е противоположен на тока в индукционната намотка. Затворената верига, образувана от този индуциран ток по повърхността на изковката, се нарича вихров ток. Под действието на вихровия ток и съпротивлението на самата изковка, електрическата енергия се преобразува в топлинна енергия на повърхността на изковката, което води до бързо нагряване на повърхността до преливника за закаляване, след което изковаването незабавно и бързо охладени, за да се постигне целта на повърхностното закаляване.
Причината, поради която вихровите токове могат да постигнат повърхностно нагряване, се определя от характеристиките на разпределение на променливия ток в проводник. Тези характеристики включват:
- Ефект върху кожата:
Когато постоянен ток (DC) преминава през проводник, плътността на тока е еднаква в напречното сечение на проводника. Въпреки това, когато през него преминава променлив ток (AC), разпределението на тока в напречното сечение на проводника е неравномерно. Плътността на тока е по-висока на повърхността на проводника и по-ниска в центъра, като плътността на тока намалява експоненциално от повърхността към центъра. Това явление е известно като скин ефект на AC. Колкото по-висока е честотата на AC, толкова по-изразен е скин-ефектът. Закаляването с индукционно нагряване използва тази характеристика за постигане на желания ефект.
- Ефект на близост:
Когато два съседни проводника преминават през тока, ако посоката на тока е една и съща, индуцираният обратен потенциал от съседната страна на двата проводника е най-голям поради взаимодействието на променливи магнитни полета, генерирани от тях, и токът се задвижва към външната страна на проводника. Напротив, когато посоката на тока е противоположна, токът се задвижва към съседната страна на двата проводника, тоест вътрешният поток, това явление се нарича ефект на близост.
По време на индукционно нагряване, индуцираният ток върху изковката винаги е в обратна посока на тока в индукционния пръстен, така че токът на индукционния пръстен е концентриран върху вътрешния поток, а токът върху нагрятата изковка, разположена в индукционния пръстен е концентриран върху повърхността, което е резултат от наслагването на ефекта на близост и ефекта на кожата.
Под действието на ефекта на близост разпределението на индуцирания ток върху повърхността на изковката е равномерно само когато разстоянието между индукционната намотка и изковката е равно. Следователно изковката трябва да се върти непрекъснато по време на процеса на индукционно нагряване, за да се елиминира или намали неравномерността на нагряване, причинена от неравномерната междина, така че да се получи равномерен нагряващ слой.
Освен това, поради ефекта на близост, формата на нагрятата зона върху изковката винаги е подобна на формата на индукционната намотка. Следователно, когато се прави индукционната бобина, е необходимо да се направи нейната форма подобна на формата на нагревателната площ на изковката, за да се постигне по-добър ефект на нагряване.
- Ефект на циркулацията:
Когато променливият ток преминава през пръстеновиден или спирален проводник, поради действието на променливото магнитно поле, плътността на тока върху външната повърхност на проводника намалява поради увеличената самоиндуктивна обратна електродвижеща сила, докато вътрешната повърхност на пръстенът достига най-високата плътност на тока. Това явление е известно като ефект на циркулацията.
Ефектът на циркулацията може да подобри ефективността на нагряване и скоростта при нагряване на външната повърхност на ковано парче. Това обаче е неблагоприятно за нагряване на вътрешните отвори, тъй като ефектът на циркулация кара тока в индуктора да се отдалечава от повърхността на изкованото парче, което води до значително намалена ефективност на нагряване и по-бавна скорост на нагряване. Следователно е необходимо да се инсталират магнитни материали с висока пропускливост върху индуктора, за да се подобри ефективността на отоплението.
Колкото по-голямо е отношението на аксиалната височина на индуктора към диаметъра на пръстена, толкова по-изразен е циркулационният ефект. Следователно напречното сечение на индуктора е най-добре правоъгълно; правоъгълната форма е по-добра от квадратната, а кръглата е най-лошата и трябва да се избягва колкото е възможно повече
- Ефектът на остър ъгъл:
Когато изпъкналите части с остри ъгли, ръбове и малък радиус на кривина се нагреят в сензора, дори ако разстоянието между сензора и изковката е еднакво, плътността на линията на магнитното поле през острите ъгли и изпъкналите части на изковката е по-голяма. , индуцираната плътност на тока е по-голяма, скоростта на нагряване е бърза и топлината е концентрирана, което ще доведе до прегряване и дори изгаряне на тези части. Това явление се нарича ефект на остър ъгъл.
За да се избегне ефектът на острия ъгъл, при проектирането на сензора, разстоянието между сензора и острия ъгъл или изпъкналата част на изковката трябва да се увеличи по подходящ начин, за да се намали концентрацията на линията на магнитната сила там, така че скоростта на нагряване и температурата на коване навсякъде е възможно най-равномерна. Острите ъгли и изпъкналите части на изковката също могат да бъдат променени в ъгли или фаски, така че да се получи същият ефект.
За допълнителна информация ви препоръчвам да посетите нашия уебсайт на адрес
Ако това звучи интересно или искате да научите повече, бихте ли ме уведомили за вашата наличност, за да можем да уредим подходящо време, за да се свържем, за да споделим повече информация? Не се колебайте да изпратите имейл наdella@welongchina.com.
Благодаря Ви предварително.
Време на публикуване: 24 юли 2024 г
