유도로는 전자기 유도를 통해 전기 에너지를 열로 변환하는 방식으로 작동합니다.구체적으로 중주파 유도로는 3상 교류(AC)를 직류(DC)로 변환한 다음 이를 조정 가능한 중주파 교류로 역변환합니다.이 전류는 커패시터와 유도 코일을 통해 흐르면서 고밀도 자기장을 생성합니다.코일 내부에 금속 재료를 넣으면 자기장이 금속 내부에 와전류를 유도하고, 금속이 이 전류에 저항하여 열을 발생시킵니다.이 공정은 매우 효율적이고 정밀한 온도 제어가 가능하여 산업 분야에서 금속을 녹이고 가열하는 데 이상적입니다.
핵심 포인트 설명:
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전원 주파수를 중간 주파수로 변환하기:
- 유도로는 3상 전원 주파수 AC를 DC로 변환하는 것으로 시작됩니다.이는 일반적으로 정류기를 사용하여 이루어집니다.그런 다음 직류는 다시 교류로 변환되지만 중간 주파수(수백 Hz에서 수 kHz 범위)에서 변환됩니다.중간 주파수 전류가 금속의 와전류를 유도하는 데 더 효과적이기 때문에 이 변환은 매우 중요합니다.
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유도 코일과 커패시터의 역할:
- 중주파 AC는 유도 코일을 통해 흐르며, 유도 코일은 고전류를 견딜 수 있도록 구리 튜브로 만들어지는 경우가 많습니다.코일은 커패시터와 쌍을 이루어 공진 회로를 형성합니다.이 설정은 전류가 원하는 주파수에서 진동하여 강력하고 일관된 자기장을 생성하도록 합니다.
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자기력선 생성:
- 유도 코일에 전류가 흐르면 고밀도 자기력이 생성됩니다.이 자기선은 코일 내부에 집중되어 금속 재료가 놓인 공간으로 확장됩니다.이러한 자기선의 강도와 밀도는 효율적인 가열을 위해 매우 중요합니다.
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와전류 유도:
- 유도 코일 내부에 금속 물질을 배치하면 교류 자기장이 금속 내부에 와전류를 유도합니다.이러한 와전류는 저항이 가장 적은 경로를 따라 금속 내에서 폐쇄 루프로 흐릅니다.와전류의 크기는 재료의 전기 전도도와 자기장의 주파수에 따라 달라집니다.
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저항을 통한 열 발생:
- 와전류가 금속을 통과할 때 저항을 만나면 금속이 가열됩니다.이 현상을 줄 가열이라고 합니다.발생하는 열은 전류와 재료의 저항의 제곱에 비례합니다.와전류가 금속 표면 근처에 집중되기 때문에(스킨 효과라고 하는 현상) 외부 층에서 가열이 가장 강렬합니다.
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중파 유도로의 장점:
- 다음과 같은 중주파 유도 용광로는 IGBT 인덕션 퍼니스 기술은 여러 가지 장점을 제공합니다.정밀한 온도 제어, 빠른 가열, 높은 에너지 효율을 제공합니다.또한 오염을 최소화하고 강철, 구리, 알루미늄을 비롯한 다양한 금속에 적합합니다.
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인덕션 퍼니스의 응용 분야:
- 인덕션 퍼니스는 금속을 녹이고, 가열하고, 정제하는 산업에서 널리 사용됩니다.특히 주조를 위해 금속을 녹이는 데 사용되는 파운드리에서 매우 유용합니다.또한 균일하고 제어된 가열을 제공할 수 있기 때문에 경화 및 어닐링과 같은 열처리 공정에도 사용됩니다.
요약하면, 유도로는 전기 에너지를 자기장으로 변환하여 금속에 와전류를 유도하고 저항을 통해 열을 발생시키는 방식으로 작동합니다.이 프로세스는 효율적이고 제어 가능하며 환경 친화적이기 때문에 현대 야금 공정의 초석이 되고 있습니다.
요약 표:
| 주요 측면 | 설명 |
|---|---|
| 에너지 변환 | 효율적인 난방을 위해 3상 AC를 DC로 변환한 다음 중주파 AC로 변환합니다. |
| 인덕션 코일 및 커패시터 | 공진 회로를 형성하여 강력하고 일관된 자기장을 생성합니다. |
| 와전류 | 자기장에 의해 금속에 유도되어 저항을 통해 열을 발생시킵니다. |
| 열 발생 | 와전류가 금속의 저항과 만나면서 줄 가열이 발생합니다. |
| 장점 | 정밀한 제어, 빠른 가열, 에너지 효율, 오염 최소화. |
| 응용 분야 | 금속 용해 및 어닐링과 같은 열처리 공정을 위한 파운드리에서 사용됩니다. |
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