การเหนี่ยวนำความร้อนขั้นพื้นฐาน

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำความร้อน

การเหนี่ยวนำความร้อน เกิดขึ้นในวัตถุที่นำไฟฟ้า (ไม่จำเป็นต้องเป็นเหล็กแม่เหล็ก) เมื่อวัตถุนั้นถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน การเหนี่ยวนำความร้อนเกิดจากการ hysteresis และการสูญเสียน้ำวนในปัจจุบัน

การเหนี่ยวนำความร้อน เป็นกระบวนการให้ความร้อนวัตถุนำไฟฟ้า (มักเป็นโลหะ) โดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านความร้อนที่เกิดขึ้นในวัตถุโดยกระแสไหลวน เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำประกอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าและออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านกระแสสลับความถี่สูง (AC) ผ่านแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็กที่สลับกันอย่างรวดเร็วจะแทรกซึมวัตถุสร้างกระแสไฟฟ้าภายในตัวนำเรียกว่ากระแสไหลวน กระแสไหลวนผ่านความต้านทานของวัสดุความร้อนโดยความร้อนจูล ในวัสดุ ferromagnetic (และ ferrimagnetic) เช่นเหล็กความร้อนอาจเกิดจากการสูญเสียฮิสเทอรีซิส ความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุประเภทของวัสดุการเชื่อมต่อ (ระหว่างขดลวดงานและวัตถุที่ต้องให้ความร้อน) และความลึกการเจาะ

การสูญเสียฮิสเทรีซิสเกิดขึ้นเฉพาะในวัสดุแม่เหล็กเช่นเหล็กนิกเกิลและอื่น ๆ น้อยมาก การสูญเสียฮิสเทรีซิสระบุว่าสิ่งนี้เกิดจากการเสียดสีระหว่างโมเลกุลเมื่อวัสดุถูกแม่เหล็กเป็นครั้งแรกในทิศทางเดียวและจากนั้นในอีกทางหนึ่ง โมเลกุลนั้นอาจถูกมองว่าเป็นแม่เหล็กขนาดเล็กที่หมุนไปรอบ ๆ ด้วยการกลับทิศทางของสนามแม่เหล็กในแต่ละครั้ง จำเป็นต้องมีงาน (พลังงาน) เพื่อเปิดใช้งาน พลังงานแปลงเป็นความร้อน อัตราการใช้พลังงาน (พลังงาน) เพิ่มขึ้นตามอัตราการกลับรายการ (ความถี่) ที่เพิ่มขึ้น

การสูญเสียน้ำวนในปัจจุบันเกิดขึ้นในวัสดุนำไฟฟ้าใด ๆ ในสนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดหัวข้อแม้ว่าวัสดุที่ไม่ได้มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กใด ๆ มักจะเกี่ยวข้องกับเหล็กและเหล็กกล้า ตัวอย่างเช่นทองแดงทองเหลืองอลูมิเนียมเซอร์โคเนียมสแตนเลสที่ไม่ใช่แม่เหล็กและยูเรเนียม กระแสไหลวนเป็นกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยการกระทำของหม้อแปลงในวัสดุ ตามที่ชื่อของพวกเขาบ่งบอกพวกมันดูเหมือนจะไหลวนเป็นวงกลมในวนวนภายในวัสดุที่มีมวล การสูญเสียน้ำวนมีความสำคัญมากกว่าการสูญเสียฮีสเทรียมในการเหนี่ยวนำความร้อน โปรดทราบว่าการเหนี่ยวนำความร้อนถูกนำไปใช้กับวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กซึ่งไม่มีการสูญเสียฮิสเทรีซิส

เพื่อให้ความร้อนของเหล็กสำหรับการชุบแข็งการหลอมละลายหรือวัตถุประสงค์อื่น ๆ ที่ต้องการอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิคูรีเราไม่สามารถพึ่งพาฮิสเทรีซีสได้ เหล็กสูญเสียคุณสมบัติทางแม่เหล็กของมันเหนืออุณหภูมินี้ เมื่อเหล็กถูกทำให้ร้อนต่ำกว่าจุดที่คูรีการสนับสนุนของฮิสเทรีซิสนั้นมีขนาดเล็กมากจนสามารถเพิกเฉยได้ สำหรับวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมดฉัน²R ของกระแสน้ำวนเป็นวิธีเดียวที่พลังงานไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นความร้อนเพื่อการเหนี่ยวนำความร้อน

สองสิ่งพื้นฐานสำหรับการให้ความร้อนเหนี่ยวนำที่จะเกิดขึ้น:

• สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง
• วัสดุที่นำไฟฟ้าวางลงในสนามแม่เหล็ก