skip to Main Content

طرز کار کوره القایی ۱

القاء چیست؟
از القای الکترومغناطیسی برای ذوب، گرم کردن و جوشکاری در صنایع مختلف استفاده می شود. اما القاء دقیقاً چیست؟ و چگونه از سایر روش های گرم کردن متفاوت می شود؟
برای یک مهندس معمولی، القاء یک روش شگفت انگیز حرارت دهی است. مشاهده ی یک فلز قرمز گداخته که به مدت چند ثانیه در کویل قرار گرفته می تواند برای افراد نا آگاه از حرارت دهی القایی شگفت آور باشد. تجهیزات حرارت دهی القایی نیاز به درک فیزیک، الکترومغناطیس، الکترونیک قدرت و کنترل فرآیند دارد. اما اصول پایه ی حرارت دهی القایی به سادگی قابل درک است.

اصول پایه
بر اساس کشف مایکل فارادی با عبور جریان از یک کویل از جنس ماده رسانا (مانند مس) میدان مغناطیسی داخل و اطراف کویل تولید می شود. کارایی میدان مغناطیسی به طراحی کویل و میزان جریانی که از آن می گذرد وابسته است.

جهت میدان مغناطیسی وابسته به جهت جریان الکتریکی است. در نتیجه یک جریان AC کویل، ایجاد یک میدان مغناطیسی با تغییر جهت با همان نرخ فرکانس جریان می نماید. یعنی یک جریان Hz 60 AC میدانی ایجاد می کند که ۶۰ بار در ثانیه جهتش عوض می شود و جریان KHz 400 AC میدانی ایجاد با ۴۰۰۰۰۰ بار تغییر جهت در ثانیه ایجاد می کند.
هنگامی که یک ماده رسانا (قطعه مورد نظر) در میدان مغناطیسی متغیر (برای مثال میدان ساخته شده با AC) قرار می گیرد، ولتاژ در قطعه القاء می شود (قانون فارادی). ولتاژ القایی موجب حرکت الکترون یعنی جریان می شود. جریان در قطعه در جهت معکوس جریان در کویل خواهد بود. این بدان معنی است که کنترل فرکانس جریان در قطعه با فرکانس کویل امکان پذیر است.
هنگامی که جریان از یک محیط عبور می کند، مقاومت به حرکت الکترون ایجاد می شود. مقاومت ایجاد حرارت می نماید (اثر حرارت ژول). موادی که به جریان الکترون ها مقاومت بیشتری نشان می دهند، حرارت بیشتری هنگام عبور جریان تولید می کنند. البته حرارت دهی مواد هادی (مانند مس) نیز با جریان القایی امکان پذیر است.
برای حرارت دهی القایی به چه چیزی نیاز است؟
دو چیز اساسی برای حرارت دهی القایی نیاز است:
۱. یک میدان متغیر مغناطیسی
۲. یک ماده هادی الکتریسیته که در میدان مغناطیسی قرار می گیرد (قطعه مورد نظر).
حرارت دهی القایی در مقایسه با سایر روش های حرارت دهی چگونه است؟
روش های مختلفی برای حرارت دهی به یک شیء بدون القا وجود دارد. برخی از روش های صنعنی متداول تر شامل کوره گازی، کوره الکتریکی و حمام نمک است. تمامی این روش ها وابسته به انتقال حرارت از منبع حرارت (مشعل، المنت، حمام نمک) از طریق همرفت و تابش به سطح قطعه مورد نظر، می باشند. حرارت از سطح به روش رسانش درون قطعه جابجا می شود.

اشیاء گرم شده با القاء، به همرفت و تابش برای تحویل حرارت به سطح قطعه وابسته نیستند. در عوض حرارت در سطح قطعه با جریان الکتریکی ساخته می شود. سپس حرارت درون قطعه توسط رسانش منتقل می شود. عمقی که در آن حرارت به طور مستقیم با استفاده از جریان القایی تولید می شود، وابسته به عمق مرجع الکتریکی (Electrical reference depth) است.

عمق مرجع الکتریکی به صورت عمده وابسته به فرکانس جریان متغیر (AC) عبوری از قطعه است. فرکانس بالاتر عمق مرجع الکتریکی کم عمق تری را نتیجه می دهد و برعکس فرکانس کمتر جریان عمق مرجع الکتریکی بیشتری را ایجاد می کند. این عمق همچنین به خواص الکتریکی و مغناطیسی قطعه وابسته است.

از این پدیده های فیزیکی و الکتریکی برای ساخت تجهیزات متنوع القایی بهره برده می شود. کنترل دقیق توان، فرکانس و هندسه کویل اجازه طراحی تجهیزاتی با قابلیت کنترل فرآیند بالا و مورد اعتماد برای کاربرد های متنوع را می دهد. در قسمت بعدی به انواع کاربرد های کوره های القایی خواهیم پرداخت.

منبع

پیام خسروی

دکتری مهندسی مواد از دانشگاه صنعتی اصفهان

This Post Has 5 Comments
  1. سلام.مرسی از سایت باحالاتون.
    قصد دارم یه کوره القایی برای ذوب فلز طلا بسازم.لطفن واسایل مورد نیاز و نقشه مورد نیاز اگه دارید به این آدرس ایمیل یا تلگرام بزنید.مرسی و ممنون
    ۰۹۱۸۸۸۸۸۲۷۳
    Zz20111375 @gmail.com

  2. سلام
    ممنون میشم اگر نقشه و طرز ساخت یک کوره القایی برای ذوب طلا در حد نیم کیلو را برایم در واتساپ بفرستید ممنون شماره تماس ۰۹۱۹۴۱۴۴۹۱۰

  3. سلام تشکر از مطلب مفیدتون. چرا خود کویل سه چهار حلقه ای ذوب نمی شه ولی فلز وسط کویل ذوب میشه؟ اگر جریان فرکانس بالا منجر به افزایش دما(افزایش تعداد برخورد الکترون ها با هم و با یونها) میشه پس چرا این اتفاق برای کویل سه چهار حلقه ای نیوفته؟ ممنون میشم راهنمایی بفرمایید.

  4. تشکر جناب طلائی زاده. پس با این اوصاف میله مسی رو در وسط کویل وارد کنیم نباید ذوب بشه. ولی بنظر میاد که بشه من تجربشو ندارم. آبگرد بودن به چه معناست؟

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

2 × دو =

Back To Top
×بستن جستجو
جستجو