Indukcijas sildīšanas pamatprincips ir izprasts un pielietots ražošanā kopš 20. gs. 20. gadiem. Otrā pasaules kara laikā tehnoloģija strauji attīstījās, lai apmierinātu steidzamās kara laika prasības pēc ātra un uzticama metāla dzinēja detaļu sacietēšanas procesa. Pavisam nesen uzmanība uz liesās ražošanas metodēm un uzsvars uz uzlabotu kvalitātes kontroli ir novedis pie indukcijas tehnoloģijas atkārtotas atklāšanas, kā arī pie precīzi vadāmu, pilnībā cietvielu indukcijas sildīšanas barošanas avotu izstrādes.
Indukcijas sildīšana notiek elektriski vadošā objektā (ne vienmēr magnētiskajā tēraudā), kad objekts tiek novietots mainīgā magnētiskā laukā. Indukcijas sildīšana ir saistīta ar histerēzi un virpuļstrāvas zudumiem.
Histerēzes zudumi rodas tikai tādos magnētiskos materiālos kā tērauds, niķelis un ļoti maz citu. Histerēzes zudums norāda, ka to izraisa berze starp molekulām, kad materiāls tiek magnetizēts vispirms vienā virzienā un pēc tam otrā virzienā. Molekulas var uzskatīt par maziem magnētiem, kas pagriežas ar katru magnētiskā lauka virziena maiņu. Darbs (enerģija) ir vajadzīgs, lai tos apgrieztu. Enerģija pārvēršas siltumā. Enerģijas (jaudas) izlietošanas ātrums palielinās, palielinoties apgriešanās ātrumam (biežumam).
Virpuļstrāvas zudumi rodas jebkurā vadošā materiālā mainīgā magnētiskajā laukā. Tas izraisa virzienu, pat ja materiāliem nav magnētisko īpašību, kas parasti saistīta ar dzelzi un tēraudu. Piemēri ir varš, misiņš, alumīnijs, cirkonijs, nemagnētisks nerūsējošais tērauds un urāns. Virpuļstrāvas ir elektriskās strāvas, ko inducē transformatora darbība materiālā. Kā norāda viņu nosaukums, tie, šķiet, plūst virpuļos virpuļos cietā materiāla masā. Virpuļstrāvas zudumi ir daudz svarīgāki par histerēzes zudumiem indukcijas sildīšanā. Ņemiet vērā, ka indukcijas sildīšana tiek piemērota nemagnētiskiem materiāliem, kur histerēzes zudumi nerodas.
Tērauda karsēšanai rūdīšanai, kalšanai, kausēšanai vai jebkuriem citiem mērķiem, kam nepieciešama temperatūra virs Kirī temperatūras, mēs nevaram paļauties uz histerezi. Tērauds zaudē savas magnētiskās īpašības virs šīs temperatūras. Kad tērauds tiek karsēts zem Kirī punkta, histerezes ietekme parasti ir tik maza, ka to var ignorēt. Visos praktiskos nolūkos virpuļstrāvu I 2 R ir vienīgais veids, kā elektrisko enerģiju var pārvērst siltumā indukcijas sildīšanas nolūkos.
Divi galvenie apstākļi indukcijas apsildei:
- Mainīgs magnētiskais lauks
- Elektriski vadīts materiāls, kas ievietots magnētiskajā laukā
HLQ brošūra indukcijas_sildīšanas_princips
indukcijas_sildīšanas_teorija.pdf
indukcijas_sildīšanas_princips-1.pdf