Lò cảm ứng trung tần

I. Khái niệm chung
Nguyên lý làm việc của lò cảm ứng dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ,khi đưa một khối kim loại vào trong một từ trường biến thiên, trong khối kim loại xuất hiện dòng điện xoáy (Foucault), nhiệt năng do dòng điện xoáy đốt nóng khối kim loại.
Nhiệt năng truyền vào khối kim loại phụ thuộc vào các yếu tố sau:
– Điện trở suất ρ và hệ số từ thẩm µ của kim loại
– Trị số dòng điện của nguồn cấp. Nếu tăng trị số dòng điện lên hai lần thì
nhiệt năng tăng lên bốn lần.
– Tần số dòng điện của nguồn cấp. Nếu tăng tần số lên bốn lần thì nhiệt
năng sẽ tăng lên hai lần.
Từ đó ta nhận thấy rằng: tăng dòng điện của nguồn cấp hiệu quả hơn tần số của nguồn cấp nhưng thực tế trị số dòng không thể tăng lên được quá lớn vì
lý do cách điện, trị số dòng lớn làm nóng chảy vòng cảm ứng (mặc dầu đã được làm mát bằng dòng nước liên tục) cho nên thực tế người ta tăng tần số
của nguồn cấp.
Tôi trung tần là một quá trình làm nung nóng không tiếp xúc. Nó áp dụng nguồn tần số cao để đi qua vật liệu nhiệt còn có dẫn điện & gây ra hiện tượng nung cảm ứng. Gia nhiệt cảm ứng tạo ra nhiệt cực lớn trong lòng phôi. Lượng nhiệt này dễ dàng nung nóng đỏ phôi hỗ trợ ta có thể gia công, tôi, luyện phôi, chi tiết máy, vật dụng kim dòng chắc chắn. Vì những lý do đó, tôi cảm ứng được coi là một công nghệ vượt trội & vô với hiệu quả khi vận dụng công nghệ gia nhiệt cảm ứng kim loại trong công nghiệp chế tạo phôi.



Nguyên lý tôi cảm ứng
– Một nguồn cao tần được ứng dụng để điều khiển một dòng điện xoay chiều lớn thông qua một cuộn dây dẫn. Cuộn dây này được gọi là các cuộn dây cảm ứng.

– Sự biến thiên mẫu điện qua cuộn dây này tạo ra một từ trường rất mạnh và đổi mới nhanh chóng trong những không gian bên trong các cuộn dây làm việc. Các phôi được làm nóng được đặt trong từ trường xoay chiều dữ dội.

Nguyên lý cảm ứng làm nóng

– Từ trường xoay chiều gây ra một loại điện trong những phôi dẫn. Sự sắp xếp của những cuộn dây làm việc & các phôi có thể được coi như là một biến áp điện. Các cuộn dây làm việc giống như là chính nơi mà năng lượng được đưa vào, và các phôi là phần thứ cấp của biến thế bị ngắn mạch. Cơ chế này phát sinh mẫu cảm ứng qua các phôi. Chúng được gọi là dòng xoáy ( mẫu cảm ứng).

– Mặt khác, nguồn cao tần được vận dụng trong những áp dụng nhiệt cảm ứng đưa đến một hiện tượng gọi là hiệu ứng bề mặt. Hiệu ứng bề mặt này buộc những dòng điện xoay chiều chảy trong một lớp mỏng về phía bề mặt của phôi. Hiệu ứng da làm tăng điện trở hiệu dụng của kim loại. Do đó nó làm tăng đáng kể hiệu ứng nhiệt do dòng điện cảm ứng trong những phôi.

Cấu tạo của lò nung trung tần
Tần số cao của máy phát cao tần & công nghệ cảm ứng nhiệt hiện tại là làm nóng cực nhanh vật liệu kim mẫu (cao nhất so cùng mọi công nghệ), với nguồn năng số lượng tiêu hao là thấp nhất, vừa đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường. Do vậy, trong công nghiệp, chúng đã được ứng dụng rộng rãi trong đa dạng áp dụng điểm khác nhau về xử lý nhiệt vật liệu kim loại. Chẳng hạn các công việc cụ thể như hàn kim loại, trui (tôi) chi tiết, nung chảy kim loại, tháo gở các buloon lâu ngày rỉ sét ..v.v. Trong các hộ gia đình, chúng là những bếp từ với hiệu suất ứng dụng năng số lượng vượt trội so cùng nhiều phương thức đun nấu khác.


Một trong các đặc tính cần quan tâm của công nghệ cảm ứng cao tần đó là bản chất gây nóng cục bộ trên bề mặt kim loại, người ta thường gọi với tên hiệu ứng bề mặt. Nguyên lý là lúc đưa những vật liệu dẩn (phôi) đặt trong một điện trường xoáy, mẫu điện cảm ứng cùng vòng xoáy khép kín được phân bố rất không đồng đều tại mặt cắt ngang của phôi, càng vào trong lõi càng giảm dần. Do đó, mật độ cao của loại trường sẽ tập trung ở bề mặt tạo thành năng lượng nhiệt lớn làm bề mặt tốc độ nóng lên, trong khi bên trong nhiệt độ biến thiên rất chậm. Khi tầng số càng cao, hiện tượng Skin effect càng tập trung trên lớp bề mặt. Các lò tôi cao tần được phân chia theo các nhóm tần số UHF, HF, RF và MF theo mục tiêu tần số làm việc.

Hiện nay, máy cao tần UHF (tần số cực cao) còn có mẫu lên đến 27 MHz, lớn làm nóng cấp rất mỏng, chỉ khoảng 0,15 mm, còn có thể để gia nhiệt những lưỡi cưa, phôi cứng bề mặt còn có yêu cầu rất mỏng.
Thiết bị Inductor Heating HF thường ứng dụng trong dải tần 200 – 300 KHz, độ sâu lớp cần làm nóng là 0,5 – 2 mm có thể áp dụng cho gia nhiệt rèn các loại sản phẩm như bánh răng, xi lanh, trục, cam và những dòng tương đương. Thấp nhất trong những máy cảm ứng nhiệt cao tần là loại MF (Medium Frequency) tầm khoảng 20 – 40 kHz, độ sâu thường là 2 – 8 mm.

Ngoài ra, chúng ta cũng còn có thể gặp một số biến áp biện pháp ly đơn giản nhất còn có cuộn cảm ứng cùng tần số 50 hZ, độ sâu còn có thể từ 10 – 15 mm.