इंडक्शन हीटर कैसे काम करता है और काम करता है

एक इंडक्शन हीटर के संचालन के सिद्धांत में एक विद्युत प्रवाहकीय धातु वर्कपीस को एक बंद एड़ी करंट के माध्यम से गर्म करना शामिल है।

भँवर धाराएँ वे धाराएँ होती हैं जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना के कारण ठोस तारों में उत्पन्न होती हैं जब ये तार एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रवेश करते हैं। इन धाराओं को बनाने के लिए ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, जो गर्मी में परिवर्तित हो जाती है और तारों को गर्म करती है।

इन नुकसानों को कम करने और हीटिंग को खत्म करने के लिए, ठोस तारों के बजाय परतदार तारों का उपयोग किया जाता है, जिसमें अलग-अलग परतों को इन्सुलेशन द्वारा अलग किया जाता है। यह अलगाव बड़े बंद भँवर धाराओं की घटना को रोकता है और उन्हें बनाए रखने के लिए ऊर्जा हानि को कम करता है। यह इन कारणों से है कि ट्रांसफॉर्मर कोर, जेनरेटर आर्मेचर इत्यादि पतली स्टील शीट से बने होते हैं जो एक दूसरे से वार्निश की परतों से इन्सुलेट होते हैं।

एक इंडक्शन हीटर में प्रारंभ करनेवाला एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया एक वैकल्पिक करंट कॉइल है।

वैकल्पिक उच्च-आवृत्ति चुंबकीय क्षेत्र, बदले में, एक विद्युत प्रवाहकीय सामग्री पर कार्य करता है, जिससे इसमें उच्च घनत्व का एक बंद प्रवाह होता है और इस प्रकार वर्कपीस को पिघलने तक गर्म करता है। इस घटना को लंबे समय से जाना जाता है और इसका वर्णन माइकल फैराडे के समय से किया गया है विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना 1931 में वापस

समय-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र कंडक्टर में एक वैकल्पिक ईएमएफ को प्रेरित करता है, जो इसकी बल की रेखाओं के साथ प्रतिच्छेद करता है। ऐसा तार आम तौर पर ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग, ट्रांसफॉर्मर कोर या किसी धातु का ठोस टुकड़ा हो सकता है।

यदि कॉइल में ईएमएफ प्रेरित होता है, तो एक ट्रांसफार्मर या रिसीवर उत्पन्न होता है, और यदि सीधे चुंबकीय सर्किट में या शॉर्ट सर्किट में, चुंबकीय सर्किट या कॉइल का प्रेरण हीटिंग उत्पन्न होता है।

एक खराब डिज़ाइन किए गए ट्रांसफॉर्मर में, उदाहरण के लिए, फौकॉल्ट धाराओं द्वारा कोर हीटिंग स्पष्ट रूप से हानिकारक होगा, लेकिन एक प्रेरण हीटर में ऐसी घटना एक उपयोगी उद्देश्य प्रदान करती है।

लोड की प्रकृति के दृष्टिकोण से, इसमें गर्म प्रवाहकीय भाग वाला एक इंडक्शन हीटर एक ट्रांसफॉर्मर की तरह होता है, जिसमें एक मोड़ की शॉर्ट-सर्किट सेकेंडरी वाइंडिंग होती है। चूंकि वर्कपीस के अंदर प्रतिरोध बहुत छोटा है, यहां तक ​​कि एक छोटा प्रेरित एड़ी विद्युत क्षेत्र भी इतने उच्च घनत्व का करंट बनाने के लिए पर्याप्त है कि इसका थर्मल प्रभाव (cf. जूल-लेनज़ कानून) बहुत अभिव्यंजक और व्यावहारिक होगा।

इस प्रकार की पहली चैनल भट्टी 1900 में स्वीडन में दिखाई दी, इसे 50-60 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ करंट से खिलाया गया, इसका उपयोग स्टील चैनल को पिघलाने के लिए किया गया और धातु को शॉर्ट-चेन रोटेशन तरीके से व्यवस्थित एक क्रूसिबल में खिलाया गया। एक ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग की।दक्षता समस्या निश्चित रूप से मौजूद थी क्योंकि दक्षता 50% से कम थी।

आज, एक इंडक्शन हीटर एक वायरलेस ट्रांसफार्मर है जिसमें अपेक्षाकृत मोटी तांबे की ट्यूब के एक या एक से अधिक मोड़ होते हैं, जिसके माध्यम से एक पंप का उपयोग करके एक सक्रिय शीतलन प्रणाली के शीतलक को पंप किया जाता है। कई किलोहर्ट्ज़ से कई मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ एक प्रत्यावर्ती धारा को ट्यूब के प्रवाहकीय निकाय पर लागू किया जाता है, जैसे एक प्रारंभ करनेवाला, संसाधित किए जा रहे नमूने के मापदंडों पर निर्भर करता है।

तथ्य यह है कि उच्च आवृत्तियों पर एड़ी धारा को एड़ी धारा द्वारा गर्म किए गए नमूने से विस्थापित किया जाता है, क्योंकि इस एड़ी धारा का चुंबकीय क्षेत्र उस धारा को विस्थापित करता है जो सतह की ओर उत्पन्न हुई थी।

यह इस रूप में प्रकट होता है त्वचा प्रभाव, जब अधिकतम वर्तमान घनत्व एक पतली परत पर वर्कपीस की सतह के गिरने का परिणाम होता है, और आवृत्ति जितनी अधिक होती है और गर्म सामग्री का विद्युत प्रतिरोध कम होता है, शेल परत पतली होती है।

तांबे के लिए, उदाहरण के लिए, 2 मेगाहर्ट्ज पर, त्वचा केवल एक मिलीमीटर का एक चौथाई है! इसका मतलब यह है कि तांबे के बिलेट की आंतरिक परतें सीधे एड़ी की धाराओं से नहीं, बल्कि इसकी पतली बाहरी परत से ऊष्मा चालन द्वारा गर्म होती हैं। हालांकि, तकनीक लगभग किसी भी विद्युत प्रवाहकीय सामग्री को तेजी से गर्म करने या पिघलाने के लिए पर्याप्त कुशल है।

आधुनिक इंडक्शन हीटर बनाए जा रहे हैं एक दोलन सर्किट के आधार पर (कुंडली-प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र) एक सम्मिलित गुंजयमान इन्वर्टर द्वारा संचालित IGBT या MOSFET — ट्रांजिस्टर300 kHz तक ऑपरेटिंग आवृत्तियों को प्राप्त करने की अनुमति देता है।

उच्च आवृत्तियों के लिए, वैक्यूम ट्यूबों का उपयोग किया जाता है, जो 50 मेगाहर्ट्ज और उच्चतर की आवृत्तियों तक पहुंचना संभव बनाता है, उदाहरण के लिए, गहनों को पिघलाने के लिए, काफी उच्च आवृत्तियों की आवश्यकता होती है, क्योंकि भाग का आकार बहुत छोटा होता है।

कामकाजी सर्किट के गुणवत्ता कारक को बढ़ाने के लिए, वे दो तरीकों में से एक का सहारा लेते हैं: या तो आवृत्ति में वृद्धि या इसके निर्माण में फेरोमैग्नेटिक आवेषण जोड़कर सर्किट की अधिष्ठापन में वृद्धि।

उद्योग में उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके ढांकता हुआ ताप भी किया जाता है। इंडक्शन हीटिंग से अंतर उपयोग की जाने वाली वर्तमान आवृत्तियों में है (इंडक्शन हीटिंग के साथ 500 kHz तक और ढांकता हुआ के साथ 1000 kHz से अधिक)। इस मामले में, यह महत्वपूर्ण है कि जिस पदार्थ को गर्म किया जाना है वह बिजली का अच्छी तरह से संचालन नहीं करता है, अर्थात। एक ढांकता हुआ था।

विधि का लाभ पदार्थ के अंदर सीधे ऊष्मा उत्पन्न करना है। इस मामले में, खराब प्रवाहकीय पदार्थ जल्दी से अंदर से गर्म हो सकते हैं। अधिक जानकारी के लिए यहां देखें: उच्च आवृत्ति ढांकता हुआ हीटिंग विधियों की मौलिक भौतिक नींव