Високочестотна индукция. Индукционно високочестотно нагряване. Индуктивен разряд без външно магнитно поле
Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
HF - индукционен разряд: условия на горене, дизайн и обхват
Въведение
Един от критични проблемиорганизация на плазмата технологични процесие разработването на плазмени източници със свойства, които са оптимални за тази технология, например: висока равномерност, определяна от плътността на плазмата, енергията на заредените частици, концентрацията на химически активни радикали. Анализът показва, че високочестотните (HF) плазмени източници са най-обещаващи за използване в индустриалните технологии, тъй като, първо, те могат да се използват за обработка както на проводими, така и на диелектрични материали, и Второ, като работни газове могат да се използват не само инертни, но и реактивни газове. Днес са известни източници на плазма, базирани на капацитивни и индуктивни РЧ разряди. Характеристика на капацитивния RF разряд, който най-често се използва в плазмените технологии, е наличието на слоеве с пространствен заряд при електродите, в които се образува осреднен по време потенциален спад, който ускорява йоните по посока на електрода. Това дава възможност да се обработват проби от материали, разположени върху електродите на RF капацитивен разряд, като се използват ускорени йони. Недостатък на капацитивните RF източници на разряд е относително ниската концентрация на електрони в основния обем на плазмата. Значително по-висока концентрация на електрони при същите радиочестотни мощности е характерна за индуктивните RF разряди.
Индуктивният радиочестотен разряд е известен от повече от сто години. Това е разряд, възбуден от ток, протичащ през индуктор, разположен на страничната или крайната повърхност, като правило, на цилиндричен плазмен източник. Още през 1891 г. Дж. Томсън предполага, че индуктивният разряд се причинява и поддържа от вихрово електрическо поле, което се създава от магнитно поле, което от своя страна се индуцира от тока, протичащ през антената. През 1928-1929 г., спорейки с Дж. Томсън, Д. Таунсенд и Р. Доналдсън изразяват идеята, че индуктивният радиочестотен разряд се поддържа не от вихрови електрически полета, а от потенциални, които се появяват поради наличието на потенциална разлика между завъртания на индуктора. През 1929 г. К. Маккинтън експериментално показа възможността за съществуването на два режима на разрядно горене. При малки амплитуди на RF напрежението разрядът всъщност се появява под действието на електрическо поле между завоите на бобината и има характер на слабо надлъжно сияние по цялата газоразрядна тръба. С увеличаване на амплитудата на RF напрежението сиянието става по-ярко и накрая се появява ярък пръстенен разряд. В този случай блясъкът, причинен от надлъжното електрическо поле, изчезна. Впоследствие тези две форми на разряд бяха наречени съответно E-H разряд.
Областите на съществуване на индуктивен разряд могат да бъдат разделени на две големи области: това високи налягания(от порядъка на атмосферното налягане), при което генерираната плазма е близка до равновесната, и ниско налягане, при което генерираната плазма е неравновесна.
Периодични изхвърляния. Плазма от радиочестотни и микровълнови разряди. Видове високочестотни разряди
За иницииране и поддържане на DC светещ разряд, два проводими (метални) електрода трябва да са в пряк контакт с плазмената зона. От технологична гледна точка такъв дизайн на плазмено-химичен реактор не винаги е удобен. Първо, по време на процесите на плазмено отлагане на диелектрични покрития върху електродите може да се образува и непроводим филм. Това ще доведе до увеличаване на нестабилността на разряда и в крайна сметка до неговото затихване. Второ, в реакторите с вътрешни електроди винаги има проблем със замърсяването на целевия процес с материали, отстранени от повърхността на електрода по време на физическо разпрашване или химична реакцияс плазмени частици. За да се избегнат тези проблеми, включително напълно, да се изостави използването на вътрешни електроди, позволява използването на периодични разряди, възбудени не от постоянно, а от променливо електрическо поле.
Основните ефекти, протичащи при периодични разряди, се определят от връзките между характерните честоти на плазмените процеси и честотата на приложеното поле. Полезно е да разгледаме три типични случая:
ниски честоти. При честоти на външното поле до 10 2 - 10 3 Hz ситуацията е близка до тази, реализирана в константа електрическо поле. Въпреки това, ако характеристичната честота на загуба на заряд vd е по-малка от честотата на полето w(vd ?w), зарядите имат време да изчезнат след промяна на знака на полето, преди полето да достигне стойност, достатъчна за поддържане на разряда. Тогава разрядът ще изгасне и ще се запали два пъти през периода на смяна на полето. Напрежението за повторно запалване на разряда трябва да зависи от честотата. Колкото по-висока е честотата, толкова по-малка е частта от електроните, които ще имат време да изчезнат по време на съществуването на полето, което е недостатъчно за поддържане на разряда, толкова по-нисък е потенциалът за повторно запалване. При ниски честоти след пробив съотношението между тока на горене и напрежението съответства на статичната характеристика ток-напрежение на разряда (фиг. 1, крива 1). Параметрите на разряда "проследяват" промените в напрежението.
Междинни честоти. С увеличаване на честотата, когато характерните честоти на плазмените процеси са съизмерими и малко по-малки от честотата на полето (vd ?w), състоянието на разряд няма време да „следи“ промяната в захранващото напрежение. В динамичния CVC на разряда се появява хистерезис (фиг. 1, крива 2).
Високи честоти. Когато условието< v d < Ориз. 1. Волт-амперни характеристики на периодични разряди: 1-статичен CVC, 2 - CVC в преходната честотна област, 3 - стабилен динамичен CVC Има много видове електрически разряди в газ, в зависимост от естеството на приложеното поле (постоянно електрическо поле, променливо, импулсно, (HF), свръхвисока честота (SHF)), налягането на газа, формата и местоположението на електродите, и т.н. За HF разрядите съществуват следните методи на възбуждане: 1) капацитивно при честоти по-малки от 10 kHz, 2) индуктивно при честоти в диапазона 100 kHz - 100 MHz. Тези методи на възбуждане включват използването на генератори на данни за обхват. При капацитивния метод на възбуждане електродите могат да се монтират вътре в работната камера или отвън, ако камерата е направена от диелектрик (фиг. 2 а, б). За индукционния метод се използват специални намотки, чийто брой навивки зависи от използваната честота (фиг. 2 в). RF индукционен разряд Високочестотният индукционен (безелектроден) разряд в газове е известен от края на миналия век. Не беше възможно обаче веднага да се разбере напълно. Лесно е да се наблюдава индукционен разряд, ако евакуиран съд е поставен вътре в соленоид, през който протича достатъчно силен високочестотен ток. Под действието на вихрово електрическо поле, което се индуцира от променлив магнитен поток, настъпва пробив в остатъчния газ и се запалва разряд. За поддържане на разряда (йонизация) се изразходва джауловата топлина на пръстеновидните индукционни токове, протичащи в йонизирания газ по силовите линии на вихровото електрическо поле (магнитните силови линии вътре в дълъг соленоид са успоредни на оста; фиг. 3). Фиг.3 Схема на полетата в соленоида Сред старите работи за безелектродния разряд най-подробно изследване принадлежи на J. Thomson, 2, който по-специално експериментално доказа индуктивната природа на разряда и изведе теоретичните условия на запалване: зависимостта на прага на магнитното поле за пробив от налягането на газа (и честотата). Подобно на кривите на Пашен за пробив на разрядната междина в постоянно електрическо поле, кривите на запалване имат минимум. За практически честотен диапазон (от десети до десетки мегахерци) минимумите лежат в областта на ниските налягания; следователно, разрядът обикновено се наблюдава само в силно разредени газове. Условия за изгаряне RF - индукционен разряд Индуктивен RF разряд е разряд, възбуден от ток, протичащ през индуктор, разположен на страничната или крайната повърхност, като правило, на цилиндричен плазмен източник (фиг. 4а, б). Централният проблем на физиката на индуктивния разряд при ниско налягане е въпросът за механизмите и ефективността на поглъщането на радиочестотна мощност от плазмата. Известно е, че с чисто индуктивно възбуждане на RF разряд, неговата еквивалентна схема може да бъде представена, както е показано на фиг. 1g RF генераторът се натоварва върху трансформатор, чиято първична намотка се състои от антена, през която протича генерираният от генератора ток, а вторичната намотка е токът, индуциран в плазмата. Първичната и вторичната намотка на трансформатора са свързани чрез коефициента на взаимна индукция M. Схемата на трансформатора може лесно да се сведе до верига, която представлява последователно свързани активно съпротивление и индуктивност на антената, еквивалентни съпротивления и индуктивност на плазмата (фиг. 4д), така че мощността на RF генератора P gen се оказва свързана с мощността P an t, освободена в антената, и мощността P p1, освободена в плазмата, чрез изразите където I е токът, протичащ през антената, P ant е активното съпротивление на антената, R p 1 е еквивалентното плазмено съпротивление. От формули (1) и (2) се вижда, че когато натоварването е съпоставено с генератора, активната RF мощност Pgen, подадена от генератора на външната верига, се разпределя между два канала, а именно: една част от мощността отива за загряване на антената, а другата част се абсорбира плазмата. Преди това в по-голямата част от произведенията априори се приемаше, че при експериментални условия Rpl > Rantvv (3) а свойствата на плазмата се определят от мощността на RF генератора, която се поглъща напълно от плазмата. В средата на 90-те години В. Годяк и сътрудниците убедително показват, че при разрядите с ниско налягане може да се наруши съотношение (3). Очевидно при условие Rpi? дразнене (4) Поведението на индуктивния RF разряд се променя драстично. Ориз. 4. Вериги (а, б) на индуктивни плазмени източници и (в) индуктивен плазмен източник с капацитивен компонент, (г, д) еквивалентни вериги на чисто индуктивен разряд. Сега параметрите на плазмата зависят не само от мощността на RF генератора, но и от еквивалентното съпротивление на плазмата, което от своя страна зависи от параметрите на плазмата и условията за нейното поддържане. Това води до появата на нови ефекти, свързани със самопоследователното преразпределение на мощността във външната разрядна верига. Последното може значително да повлияе на ефективността на плазмените източници. Очевидно е, че ключът към разбирането на поведението на разряда в режимите, съответстващи на неравенството (4), както и към оптимизирането на работата на плазмените устройства, се крие в закономерностите на изменението на еквивалентното плазмено съпротивление при промяна на плазмените параметри и условията за поддържане на разряда. Дизайн RF - индуктивен разряд Основите на съвременните изследвания и приложения на безелектродните разряди са положени от трудовете на Г. И. Бабат, които са извършени непосредствено преди войната в Ленинградския електролампен завод «Светлана». Тези произведения са публикувани през 1942 г. 3 и стават широко известни в чужбина след публикуването им в Англия през 1947 г. 4 Бабат създава високочестотни тръбни генератори с мощност от около сто киловата, което му позволява да получава мощни безелектродни разряди във въздуха при налягане нагоре. до атмосферно налягане.. Бабат работеше в честотния диапазон от 3-62 MHz, индукторите се състояха от няколко оборота с диаметър около 10 см. Огромна мощност за това време, до няколко десетки киловата, беше въведена в разряда под високо налягане (обаче , такива стойности са високи за съвременните инсталации). ?Удар? въздух или друг газ при атмосферно налягане, разбира се, не беше възможно дори при най-високите токове в индуктора, така че трябваше да се вземат специални мерки за запалване на разряда. Най-лесният начин беше да инициирате разряда при ниско налягане, когато полетата на пробив са малки, и след това постепенно да увеличите налягането, като го доведете до атмосферно налягане. Бабат отбеляза, че когато газът тече през изпускателната тръба, последният може да бъде загасен, ако духането е твърде интензивно. При високи налягания се открива ефектът на свиване, т.е. отделяне на изхвърлянето от стените на изпускателната камера. Няколко статии се появяват през 50-те години на миналия век за безелектродния разряд 5~7. Kabann 5 изследва разряди в инертни газове при ниско налягане от 0,05 до 100 mm Hg. Изкуство. и малки мощности до 1 kW при честоти 1--3 MHz, определят кривите на запалване, измерват мощността, въведена в разряда по калориметричен метод, и измерват концентрациите на електрони с помощта на сонди. Криви на запалване за много газове също бяха получени в справка 7. В справка 6 беше направен опит да се използва разрядът за ултравиолетова спектроскопия. Безелектродна плазмена горелка, до която сегашните инсталации са много близки, е проектирана от Рийд през 1960 г. 8. Неговата диаграма и снимка са показани на фиг. 2. Кварцова тръба с диаметър 2,6 см беше покрита от петвитовен индуктор, направен от медна тръба с разстояние между завоите 0,78 см. За индустриален високочестотен генератор с максимална изходна мощност 10 kW служи източник на захранване; работна честота 4 MHz. За запалване на разряда се използва подвижна графитена пръчка. Пръчката, вкарана в индуктора, се нагрява във високочестотно поле и излъчва електрони. Околният газ се нагрява и разширява и в него настъпва разрушаване. След запалване пръчката се отстранява и разрядът продължава да гори. Най-важният момент в тази инсталация беше използването на тангенциално подаване на газ. Рийд посочи, че получената плазма трябва да се разпространява доста бързо срещу газовия поток, който има тенденция да я отнесе. В противен случай изхвърлянето ще изгасне, както се случва при нестабилизирани пламъци. При ниски скорости на потока поддържането на плазмата може да се осигури чрез конвенционална топлопроводимост. (Ролята на топлопроводимостта в разрядите под високо налягане е отбелязана и от Кабан.5) Въпреки това, при високи скорости на газовия поток е необходимо да се вземат мерки за рециркулация на част от плазмата. Задоволително решение на този проблем беше вихровата стабилизация, използвана от Рийд, при която газът се подава в тръбата тангенциално и протича през нея, извършвайки спираловидно движение. Поради центробежното разширение на газа в аксиалната част на тръбата се образува колона с намалено налягане. Тук почти няма аксиален поток и част от плазмата се засмуква нагоре по течението. Колкото по-голяма е скоростта на подаване, толкова по-високо прониква светещата плазма срещу потока. Освен това, при този метод на захранване, газът протича покрай тръбата, главно близо до стените й, изстисква изхвърлянето от стените и изолира последния от вредното въздействие на високите температури, което прави възможно работата при повишени мощности. Тези качествени съображения, накратко изразени от Рийд, са много важни за разбирането на явленията, въпреки че може да не отразяват точно същността на въпроса. Ще се върнем към въпроса за поддържането на плазмата, който изглежда най-сериозен, когато разглеждаме стационарен стабилизиран разряд в газов поток, по-долу, в гл. IV. Рийд работеше с аргон и смеси от аргон с хелий, водород, кислород и въздух. Той отбеляза, че е най-лесно да се поддържа разряд в чист аргон. Дебитите на аргона бяха 10–20 l/min (средните скорости на газа през напречното сечение на тръбата бяха 30–40 cm/sec) с въвеждане на мощности от 1,5–3 kw в разряда, което представляваше приблизително половината от мощност, консумирана от генератора. Рийд определя енергийния баланс в плазмената горелка и измерва пространственото разпределение на температурата в плазмата с помощта на оптичния метод. Той публикува още няколко статии: за мощни индуктивни разряди при ниски налягания,9 за измерване на топлопреминаването към сонди, поставени в различни точки на плазмен струй,10 за растежа на кристали от огнеупорни материали с помощта на индукционна горелка и др. Индукционна плазмена горелка, подобна по дизайн на тази на Рийд, е описана малко по-късно от Ребу. От приблизително 1963 г. в нашата и чуждестранна преса се появяват много произведения, посветени на експерименталното изследване на индуктивни разряди под високо налягане както в затворени съдове, така и в газов поток Измерват се пространствените температурни разпределения в областта на разряда и в плазмената струя, както и разпределението на електронните концентрации. Тук като правило се използват добре познати оптични, спектрални и сондови методи, които обикновено се използват при изследване на плазма на дъговите разряди. Депозираните в разряда мощности се измерват при различни напрежения на индуктора, различни скорости на газовия поток, различни зависимости на параметрите за различните газове, честоти и т.н. мощност, депозирана в разряда, тъй като как всичко зависи от конкретни условия: диаметърът на тръбата, геометрията на индуктора, скоростта на подаване на газ и т.н. Общият резултат от много работи е заключението, че при мощност от порядъка на няколко или десетки киловата, температурата на аргонова плазма достига приблизително 9000-10 000 ° K. Разпределението на температурата основно има характер? в средата на тръбата и пада рязко близо до стените, обаче?плато? не съвсем равномерно, в централната част се получава малко понижаване, обикновено няколкостотин градуса. При другите газове температурите също са от порядъка на 10 000°, в зависимост от вида на газа и други условия. Температурите във въздуха са по-ниски от тези в аргона при същата мощност и обратно, за постигане на същите температури е необходима няколко пъти повече мощност.31 Температурата се повишава леко с увеличаване на мощността и слабо зависи от скоростта на газовия поток. На фиг. 3 и 4 са показани, за да илюстрират разпределението на температурата по радиуса, температурното поле (изотерми) и разпределението на концентрациите на електрони. Експерименти 27 показват, че с увеличаване на скоростта на подаване на газ и дебита (в случай на тангенциално подаване), изпускането се притиска все повече и повече от стените и радиусът на изпускане се променя приблизително от 0,8 до 0,4 от радиуса на тръбата. С увеличаване на скоростта на газовия поток мощността, депозирана в разряда, до известна степен намалява, което е свързано с намаляване на радиуса на разреждане, т.е. плазмения поток или скоростта на потока. При разреждане в затворени съдове, без газов поток, светещата област на разряда обикновено се приближава много близо до страничните стени на съда. Измерванията на концентрациите на електрони показват, че състоянието на плазмата при атмосферно налягане е близко до термодинамичното равновесие. Измерените концентрации и температури се вписват в уравнението на Саха със задоволителна точност. RF индукция - разряд Понастоящем са известни източници на плазма с ниско налягане, чийто принцип на действие се основава на индуктивен RF разряд при отсъствие на магнитно поле, както и на индуктивен RF разряд, поставен във външно магнитно поле с индукция съответстващи на условията на електронен циклотронен резонанс (ECR) и условията на възбуждане на хеликони и вълни Trivelpiece-Gold (TG) (наричани по-долу източници на хеликон). Известно е, че радиочестотните електрически полета се обграждат в плазмата на индуктивен разряд; електроните се нагряват в тесен пристенен слой. Когато външно магнитно поле се приложи към плазмата на индуктивен RF разряд, се появяват области на прозрачност, в които RF полетата проникват дълбоко в плазмата и електроните се нагряват в целия й обем. Този ефект се използва в плазмени източници, чийто принцип на действие се основава на ECR. Такива източници работят предимно в микровълновия обхват (2,45 GHz). Микровълновата радиация се въвежда като правило през кварцов прозорец в цилиндрична газоразрядна камера, в която с помощта на магнити се образува нехомогенно магнитно поле. Магнитното поле се характеризира с наличието на една или няколко резонансни зони, в които са изпълнени условията на ECR и RF мощността се инжектира в плазмата. В радиочестотния диапазон ECR се използва в така наречените плазмени източници с неутрална верига. Важна роля в генерирането на плазма и образуването на разрядната структура играе неутралният контур, който представлява непрекъсната последователност от точки с нулево магнитно поле. С помощта на три електромагнита се образува затворена магнитна верига. Токовете в намотките на горната и долната намотки имат една и съща посока. Токът в средната намотка протича в обратна посока. RF индукционен разряд с неутрална верига се характеризира с висока плътност на плазмата (10 11 - 10 12 cm~3) и ниска температура на електроните (1 -4 eV). Индуктивен разряд без външно магнитно поле Мощността P pi, погълната от плазмата, е нанесена по абсцисата като независима променлива. Естествено е да се предположи, че плътността на плазмата pe е пропорционална на P pi , но трябва да се отбележи, че за различните източници на плазма коефициентите на пропорционалност между P pi и pe ще се различават. Както се вижда, общата тенденция в поведението на еквивалентното съпротивление R pi е увеличаването му в областта на относително малки стойности на входната мощност, а след това и насищането му. Напротив, в областта на високи концентрации на електрони, където преобладава абсорбцията без сблъсък, т.е. в областта на аномалния скин ефект зависимостта R pl (n e) е близка до получената за среди със силна пространствена дисперсия. Като цяло, немонотонността на зависимостта на еквивалентното съпротивление от плътността на плазмата се обяснява с конкуренцията между два фактора: от една страна, поглъщането на RF мощност се увеличава с увеличаване на електронната плътност, от друга страна, кожата дълбочината, която определя ширината на областта на поглъщане на RF мощност, намалява с увеличаване на n e. Теоретичният модел на източник на плазма, възбуден от спирална антена, разположена върху горната му крайна повърхност, предвижда, че еквивалентното плазмено съпротивление не зависи от дължината на плазмения източник, при условие че дълбочината на слоя на кожата е по-малка от дължината на плазмен източник. Физически този резултат е очевиден, тъй като радиочестотната мощност се абсорбира в слоя на кожата. При експериментални условия дълбочината на кожата очевидно е по-малка от дължината на плазмените източници; следователно не е изненадващо, че еквивалентното плазмено съпротивление на източниците, оборудвани с горна антена, не зависи от тяхната дължина. Напротив, ако антената е разположена на страничната повърхност на източниците, увеличаването на дължината на източника, придружено от едновременно увеличаване на дължината на антената, води до увеличаване на областта, в която RF мощността се усвоява, т.е до удължаването на слоя на кожата, следователно, в случай на странична антена, еквивалентното съпротивление се увеличава с увеличаване на дължината на източника. Експериментите и изчисленията показват, че при ниски налягания абсолютните стойности на еквивалентното съпротивление на плазмата са малки. Увеличаването на налягането на работния газ води до значително увеличаване на еквивалентното съпротивление. Този ефект е многократно отбелязван както в теоретични, така и в експериментални работи. Физическата причина за увеличаването на способността на плазмата да абсорбира радиочестотна мощност с увеличаване на налягането се крие в механизма на поглъщане на радиочестотна мощност. Както се вижда от фиг. 5, при минимума от разглежданите налягания, p = 0,1 mTorr, преобладаващ е механизмът на разсейване на Черенков. Електронно-атомните сблъсъци практически не влияят върху стойността на еквивалентното съпротивление, а сблъсъците на електрон-йони водят само до незначително увеличение на еквивалентното съпротивление при n e > 3 x 10 11 cm-3. Повишаване на налягането, т.е. честотата на сблъсъците на електрон-атом, води до увеличаване на еквивалентното съпротивление поради увеличаване на ролята на сблъсъковия механизъм на поглъщане на RF мощност. Това може да се види от фиг. 5, която показва съотношението на еквивалентното съпротивление, изчислено с механизми за абсорбция при сблъсък и без сблъсък, към еквивалентното съпротивление, изчислено само със сблъсъци. Ориз.5
.
Зависимост на съотношението на еквивалентното съпротивление Rpi, изчислено като се вземат предвид механизмите на абсорбция при сблъсък и без сблъсък, към еквивалентното съпротивление Rpi, изчислено само като се вземат предвид сблъсъците, от плътността на плазмата. Изчислението е извършено за плоски дискови източници с радиус 10 cm при налягане на неутралния газ от 0,3 mTorr (1), 1 mTorr (2), 10 mTorr (3), 100 mTorr (7), 300 mTorr (5 ). Индуктивен разряд с външно магнитно поле Експериментите използват плазмени източници, оборудвани със спираловидни антени, разположени отстрани и крайни повърхности на източниците, както и антени Нагоя III. За работна честота от 13,56 MHz, областта на магнитните полета B « 0,4--1 mT съответства на условията на ECR, а областта B> 1 mT съответства на условията за възбуждане на хеликони и вълни Trivelpeace-Gold. При ниски налягания на работния газ (p ~ 5 mTorr), еквивалентното съпротивление на плазмата без магнитно поле е много по-малко, отколкото в областта на "хеликона". Стойностите на Rpl, получени за ECR региона, заемат междинна позиция и тук еквивалентното съпротивление нараства монотонно с увеличаване на магнитното поле. Областта на хеликона се характеризира с немонотонна зависимост на еквивалентното съпротивление от магнитното поле, а немонотонността на Rpl(B) в случая на крайната спирална антена и антената Nagoya III е много по-изразена, отколкото в случая на страничната спирална антена. Позицията и броят на локалните максимуми на кривата ^pi(B) зависят от входната радиочестотна мощност, дължината и радиуса на плазмения източник, вида на газа и неговото налягане. Увеличаване на входната мощност, т.е. концентрацията на електрони ne, води до увеличаване на еквивалентното съпротивление и изместване на основния максимум на функцията pi(B) към областта на високи магнитни полета, а в някои случаи и до появата на допълнителни локални максимуми. Подобен ефект се наблюдава и при увеличаване на дължината на плазмения източник. Увеличаването на налягането в диапазона от 2-5 mTorr, както може да се види от фиг. 4b не води до значителни промени в естеството на зависимостта ^ pl (B), но при налягания, надвишаващи 10 mTorr, немонотонността на зависимостта на еквивалентното съпротивление от магнитното поле изчезва, абсолютните стойности на еквивалента съпротивлението намалява и става по-ниско от стойностите, получени без магнитно поле. Анализ на физическите механизми на поглъщане на RF мощност от плазма на индуктивен разряд при условия на ECR и условия за възбуждане на хеликони и TG вълни е извършен в много теоретични работи. Аналитичното разглеждане на проблема за възбуждането на хеликони и TG вълни в общия случай е свързано със значителни трудности, тъй като е необходимо да се опишат две взаимосвързани вълни. Припомнете си, че хеликонът е бърза напречна вълна, а TG вълната е бавна надлъжна вълна. Хеликоните и TG вълните се оказват независими само в случай на пространствено неограничена плазма, в която представляват собствени моди на намагнитени плазмени колебания. В случай на ограничен цилиндричен плазмен източник, проблемът може да бъде решен само числено. Въпреки това, основните характеристики на физическия механизъм на поглъщане на радиочестотна мощност при B > 1 mT могат да бъдат илюстрирани с помощта на хеликонното приближение, разработено в хеликона, което описва процеса на вълново възбуждане в плазмата при условие, че неравенствата Област на приложение високочестотна горяща магнитна плазма Плазмените реактори и йонните източници, чийто принцип се основава на индуктивен радиочестотен разряд с ниско налягане, са важен компонент на съвременните наземни и космически технологии от няколко десетилетия. Широкото разпространение на техническите приложения на индуктивния RF разряд се улеснява от основните му предимства: възможността за получаване на висока концентрация на електрони при относително ниско ниво на радиочестотна мощност, отсъствието на плазмен контакт с метални електроди, ниска електронна температура и следователно нисък плазмен потенциал спрямо стените, ограничаващи разряда. Последното, освен че минимизира загубите на мощност по стените на плазмения източник, позволява да се избегне увреждане на повърхността на пробите по време на обработката им в разряда с високоенергийни йони. Типични примери за плазмени източници, работещи на индуктивен радиочестотен разряд без магнитно поле, са плазмените реактори, предназначени за ецване на субстрата, йонните източници, предназначени за прилагане на наземни йонно-лъчеви технологии и работа в космоса като двигатели за корекция на орбитата на космически кораби, източници на светлина. Обща конструктивна особеност на тези устройства е наличието на газоразрядна камера (GDC), на външната повърхност на която или вътре в нея е разположен индуктор или антена. С помощта на антена, свързана към високочестотен генератор, RF мощност се въвежда в обема на GDC и се запалва безелектроден разряд. Токовете, протичащи през антената, индуцират вихрово електрическо поле в плазмата, което нагрява електроните до енергиите, необходими за ефективна йонизация на работния газ. Типичните плътности на плазмата в плазмените реактори са 10 11 - 3 x 10 12 cm - 3 , а в йонните източници - 3 x 10 10 - 3 x 10 11 cm - 3 . Характерното налягане на неутралния газ в плазмените реактори варира от 1 до 30 mTorr, в йонните източници е 0,1 mTorr, в източниците на светлина е 0,1-10 Torr. Плазмените реактори и йонните източници, чийто принцип се основава на индуктивен радиочестотен разряд с ниско налягане, са важен компонент на съвременните наземни и космически технологии от няколко десетилетия. Широкото разпространение на техническите приложения на индуктивния RF разряд се улеснява от основните му предимства - възможността за получаване на висока електронна плътност при относително ниско ниво на RF мощност, липсата на плазмен контакт с метални електроди, ниската температура на електроните и следователно ниският потенциал на плазмата спрямо стените, ограничаващи разряда. Последното, освен че минимизира загубите на мощност по стените на плазмения източник, позволява да се избегне увреждане на повърхността на пробите по време на обработката им в разряда с високоенергийни йони. Резултатите, получени през последните години, както експериментални, така и теоретични, показват, че плазмените параметри на индуктивен RF разряд зависят от загубите на мощност във външната верига и мощността, постъпваща в разряда през индуктивния и капацитивен канал. Параметрите на плазмата, от една страна, се определят от стойностите на погълнатата мощност, а от друга страна, самите те определят както съотношението на мощностите, влизащи в различните канали, така и в крайна сметка мощността, погълната от плазма. Това определя самопоследователния характер на изхвърлянето. Самосъответствието се проявява най-ясно в силната немонотонност на зависимостта на параметрите на плазмата от магнитното поле и смущенията на разряда. Значителните загуби на мощност във външната верига и немонотонната зависимост на способността на плазмата да абсорбира RF мощност от плътността на плазмата водят до насищане на плътността на плазмата с увеличаване на мощността на RF генератора и появата на хистерезис в зависимост на параметрите на плазмата от мощността на RF генератора и външното магнитно поле. Наличието на капацитивния компонент на разряда причинява промяна в частта от мощността, въведена в плазмата през индуктивния канал. Това причинява изместване на позицията на прехода на разряда от нисък към висок режим към областта на по-ниски мощности на RF генератора. При прехода от режим на нисък към висок разряд, наличието на капацитивен компонент се проявява в по-плавна промяна в плътността на плазмата с увеличаване на мощността на генератора и в изчезване на хистерезиса. Увеличаването на концентрацията на електрони поради приноса на мощността през капацитивния канал до стойности, надвишаващи стойността, при която еквивалентното съпротивление достига максимум, води до намаляване на приноса на RF мощността през индуктивния канал. Не е физически оправдано да се сравняват режимите на индуктивен РЧ разряд с ниска и висока електронна плътност с капацитивни и индуктивни режими, тъй като наличието на един канал за подаване на мощност в плазмата води до промяна в частта от мощността, подавана към плазма през друг канал. Усъвършенстването на модела на физическите процеси в индуктивен РЧ разряд с ниско налягане дава възможност да се оптимизират параметрите на плазмените устройства, работещи на негова основа. Хоствано на Allbest.ru Йонно газоразрядно електровакуумно устройство, предназначено за стабилизиране на напрежението. Принципът на действие на ценеровия диод с тлеещ разряд. Основни физически закони. Зона за стабилизиране на напрежението. Работа на параметричния стабилизатор. тест, добавен на 28.10.2011 Параметри на частични разряди и техните зависимости. Основи на разработката на частични разряди, диагностика на кабелни линии. Разработване на аналитична схема за оценка на състоянието на кабелните линии на базата на измерване на характеристиките на частичния разряд. дисертация, добавена на 05.07.2017г История на развитието на импулсни лазерни системи. Инверсионен механизъм. Характерна особеност на светещ самоподдържащ се разряд със студен катод. Системи за газоразрядна предйонизация. Основни елементи на импулсен лазер и области на неговото приложение. курсова работа, добавена на 20.03.2016 Увеличаване на общия брой цифри с увеличаване на кратността на коригираната грешка. Промяна в средния брой изкривени битове с линейна промяна в квадратното отклонение. Определяне на честотата на загуба на съобщение. Построяване на функционална графика. лабораторна работа, добавена на 01.12.2014 Видове високочестотни кондензатори. специфичен капацитет. Използването на кондензатори с голям номинален капацитет. Въздушни кондензатори с променлив капацитет. полупроменливи кондензатори. Кондензатори за специални цели. Кондензатори на интегрални схеми. резюме, добавен на 01.09.2009 Характеристики на електромеханични уреди за измерване на постоянен, променлив ток и напрежение. Техният дизайн, принцип на действие, обхват, предимства и недостатъци. Дефиниция и класификация на електронни волтметри, вериги на инструментите. курсова работа, добавена на 26.03.2010 Характеристики и обхват на сигналите в системите за цифрова обработка. Специализиран цифров сигнален процесор SPF SM: разработчици и история, структура и характеристики, обхват, алгоритми и софтуер. курсова работа, добавена на 12/06/2010 Сензор за тензометър за налягане. Схема за калибриране на сензора. Проверка на влиянието на електромагнитните смущения върху показанията на устройството. Схематична диаграма на разрядното запалване. Уравнението на зависимостта на налягането от напрежението на сензора. въздействието на разряда върху показанията. курсова работа, добавена на 29.12.2012 г Основните видове кабели на селските телефонни мрежи, техният обхват, допустими работни температури и полагане. Технически изисквания към проектните размери на едночетворни високочестотни кабели за селска комуникация, електрически характеристики. резюме, добавен на 30.08.2009 Основни параметри и принципи на превключване. Ключови схеми за свързване. Механични и електронни високочестотни превключватели. MOS транзистори с полеви ефект на врата и монолитни микровълнови интегрални схеми. Изпълнителни механизми на микросистемите. Основната характеристика на индукционното нагряване е преобразуването на електрическата енергия в топлина с помощта на променлив магнитен поток, тоест индуктивно. Ако променлив електрически ток I се прокара през цилиндрична спирална намотка (индуктор), тогава около намотката се образува променливо магнитно поле F m, както е показано на фиг. 1-17, c. Магнитният поток има най-висока плътност вътре в намотката. Когато метален проводник се постави в кухината на индуктора, в материала възниква електродвижеща сила, чиято моментна стойност е равна на: Под влияние на emf. в метал, поставен в бързо променящо се магнитно поле, възниква електрически ток, чийто размер зависи преди всичко от големината на магнитния поток, пресичащ контура на нагретия материал, и честотата на тока f, който образува магнитния поток . Отделянето на топлина при индукционно нагряване се случва директно в обема на нагрятия материал и по-голямата част от топлината се отделя в повърхностните слоеве на нагрятата част (повърхностен ефект). Дебелината на слоя, в който се извършва най-активното генериране на топлина, е равна на: където ρ - съпротивление, ом * cm; μ - относителна магнитна проницаемост на материала; f - честота, Hz. От горната формула се вижда, че дебелината на активния слой (дълбочината на проникване) намалява за даден метал с нарастваща честота. Изборът на честота зависи главно от изискванията на процеса. Например, при топене на метали е необходима честота от 50 - 2500 Hz, при нагряване - до 10 000 Hz, при повърхностно втвърдяване - 30 000 Hz или повече. При топене на чугун се използва индустриална честота (50 Hz), което позволява да се увеличи общата ефективност. инсталация, тъй като загубите на енергия за преобразуване на честота са изключени. Индукционното нагряване е високоскоростно, тъй като топлината се отделя директно в дебелината на нагрятия метал, което прави възможно топенето на метал в индукционните електрически пещи 2-3 пъти по-бързо, отколкото в пещите с отразяващ пламък. Отоплението с високочестотни токове може да се извършва във всяка атмосфера; индукционните термични агрегати не изискват време за загряване и лесно се интегрират в автоматични и производствени линии. С индукционно нагряване могат да се достигнат температури до 3000 °C и повече. Поради своите предимства, високочестотното нагряване намира широко приложение в металургичната, машиностроителната и металообработващата промишленост, където се използва за топене на метал, термична обработка на детайли, нагряване за щамповане и др. ПРИНЦИП НА ДЕЙСТВИЕ НА ИНДУКЦИОННИ ПЕЧИ. ПРИНЦИП НА ИНДУКЦИОННО НАГРЕВАНЕ
Принципът на индукционното нагряване е да преобразува енергията на електромагнитното поле, погълнато от електропроводим нагрят обект, в топлинна енергия. В индукционните отоплителни инсталации, електромагнитно поле се създава от индуктор, който е многооборотна цилиндрична намотка (соленоид). През дросела се пропуска променлив електрически ток, в резултат на което около индуктора възниква променливо във времето променливо магнитно поле. Това е първата трансформация на енергията на електромагнитното поле, описана от първото уравнение на Максуел. Предметът, който ще се нагрява, се поставя вътре или близо до индуктора. Променящият се (във времето) поток на вектора на магнитната индукция, създаден от индуктора, прониква в нагретия обект и индуцира електрическо поле. Електрическите линии на това поле са разположени в равнина, перпендикулярна на посоката на магнитния поток и са затворени, т.е. електрическото поле в нагрятия обект има вихров характер. Под действието на електрическо поле, съгласно закона на Ом, възникват токове на проводимост (вихрови токове). Това е второто преобразуване на енергията на електромагнитното поле, описано от второто уравнение на Максуел. В нагрят обект енергията на индуцираното променливо електрическо поле необратимо се трансформира в топлина. Такова топлинно разсейване на енергията, което води до нагряване на обекта, се определя от наличието на токове на проводимост (вихрови токове). Това е третото преобразуване на енергията на електромагнитното поле и енергийното съотношение на тази трансформация се описва от закона на Ленц-Джоул. Описаните трансформации на енергията на електромагнитното поле правят възможно: Величината на силата на електрическото поле в нагрят обект се влияе от два фактора: големината на магнитния поток, т.е. броя на линиите на магнитното поле, проникващи в обекта (или свързани с нагретия обект), и честотата на захранването ток, т.е. честотата на промените (във времето) на магнитния поток, свързан към нагретия обект. Това дава възможност за извършване на два вида индукционни отоплителни инсталации, които се различават както по дизайн, така и по експлоатационни свойства: индукционни инсталации със сърцевина и без ядро. Според технологичното предназначение инсталациите за индукционно нагряване се разделят на топилни пещи за топене на метали и нагревателни инсталации за термична обработка (закаляване, закаляване), за чрез нагряване на детайли преди пластична деформация (коваване, щамповане), за заваряване, запояване и наваряване, за продукти за химическа и термична обработка и др. Според честотата на промяна на тока, захранващ инсталацията за индукционно отопление, има: ИНДУКЦИОНЕН НАГРЕВАТЕЛ- електрически е нагревател, работещи с промяна в потока на магнитната индукция в затворена проводяща верига. Това явление се нарича електромагнитна индукция. Искате ли да знаете как работи индукционният нагревател? ЗАВОДРРе търговски информационен портал, където ще намерите информация за нагреватели. Индукционната намотка е в състояние да нагрява всеки метал, транзисторните нагреватели са сглобени и имат висока ефективност от повече от 95%, те отдавна заменят тръбните индукционни нагреватели, в които ефективността не надвишава 60%. Вихровият индукционен нагревател за безконтактно нагряване няма загуби поради настройката на резонансното съвпадение на работните параметри на инсталацията с параметрите на изходния осцилаторен кръг. Вихровите нагреватели, сглобени на транзистори, могат перфектно да анализират и регулират изходната честота в автоматичен режим. Нагревателите за индукционно нагряване на метал имат безконтактен метод поради действието на вихрово поле. Различните видове нагреватели проникват в метала на определена дълбочина от 0,1 до 10 см, в зависимост от избраната честота: Метални индукционни нагревателидават възможност за обработка на части не само на открити площи, но и за поставяне на нагрети предмети в изолирани камери, в които може да се създаде всякаква среда, както и вакуум. Високочестотен електрически индукционен нагревателвсеки ден получава нови приложения. Нагревателят работи на променлив ток. Най-често индукционните електрически нагреватели се използват за довеждане на металите до необходимите температури при следните операции: коване, запояване, заваряване, огъване, закаляване и др. Електрическите индукционни нагреватели работят с висока честота от 30-100 kHz и се използват за нагряване на различни видове среди и охлаждащи течности. Електрически нагревателприлага се в много области: Когато е необходимо по-дълбоко нагряване, се използват индукционни нагреватели от средночестотен тип, работещи на средни честоти от 1 до 20 kHz. Компактен индуктор за всички видове нагреватели се предлага в различни форми, които са избрани така, че да осигурят равномерно нагряване на проби с най-разнообразни форми, като може да се извърши и дадено локално нагряване. Средночестотният тип ще обработва материали за коване и втвърдяване, както и чрез нагряване за щамповане. Лесни за работа, с ефективност до 100%, индукционните средночестотни нагреватели се използват за широк спектър от технологии в металургията (също за топене на различни метали), машиностроенето, инструментостроенето и други области. Най-широката гама от приложения е за високочестотни индукционни нагреватели. Нагревателите се характеризират с висока честота от 30-100 kHz и широк диапазон на мощност от 15-160 kW. Високочестотният тип осигурява малка дълбочина на нагряване, но това е достатъчно за подобряване на химическите свойства на метала. Високочестотните индукционни нагреватели са лесни за работа и икономични, а ефективността им може да достигне 95%. Всички видове работят непрекъснато дълго време, а двублоковата версия (когато високочестотният трансформатор е поставен в отделен блок) позволява денонощна работа. Нагревателят има 28 вида защити, всяка от които отговаря за собствената си функция. Пример: контрол на налягането на водата в охладителната система. Микровълновите индукционни нагреватели работят със свръхчестота (100-1,5 MHz) и проникват до дълбочина на нагряване (до 1 mm). Микровълновият тип е незаменим за обработка на тънки, малки части с малък диаметър. Използването на такива нагреватели позволява да се избегнат нежелани деформации, съпътстващи нагряването. Микровълнови индукционни нагреватели, базирани на JGBT модули и MOSFET транзистори, имат граници на мощност от 3,5-500 kW. Използват се в електрониката, в производството на високоточни инструменти, часовници, бижута, за производство на тел и за други цели, изискващи специална прецизност и филигран. Основната цел на индукционните нагреватели от ковашки тип (IKN) е да нагряват части или техните части преди последващо коване. Заготовките могат да бъдат от различни видове, сплави и форми. Индукционните нагреватели за коване ви позволяват да обработвате цилиндрични детайли с всякакъв диаметър в автоматичен режим: Индукционни нагреватели за втвърдяване на валовеработят заедно с комплекса за втвърдяване. Заготовката е във вертикално положение и се върти вътре в неподвижен индуктор. Нагревателят позволява използването на всички видове шахти за последователно локално нагряване, дълбочината на втвърдяване може да бъде части от милиметри в дълбочина. В резултат на индукционно нагряване на вала по цялата му дължина с моментално охлаждане, неговата здравина и издръжливост се увеличават значително. Всички видове тръби могат да се обработват с индукционни нагреватели. Тръбният нагревател може да бъде с въздушно или водно охлаждане, с мощност 10-250 kW, със следните параметри: Всяка опция за топлинна обработка се използва за подобряване на качеството на всяка стоманена тръба. Един от най-важните работни параметри на индукционните нагреватели е температурата. В допълнение към вградените сензори, често се използват инфрачервени пирометри за по-задълбочен контрол върху него. Тези оптични устройства ви позволяват бързо и лесно да определяте температурата на труднодостъпни (поради висока топлина, вероятност от излагане на електричество и др.) повърхности. Ако свържете пирометъра към индукционен нагревател, можете не само да наблюдавате температурния режим, но и автоматично да поддържате температурата на нагряване за определено време. По време на работа в индуктора се образува магнитно поле, в което е поставена частта. В зависимост от задачата (дълбочина на нагряване) и частта (композицията) се избира честотата, тя може да бъде от 0,5 до 700 kHz. Принципът на работа на нагревателя според законите на физиката казва: когато проводникът е в променливо електромагнитно поле, в него се образува EMF (електродвижеща сила). Графикът на амплитудата показва, че се движи пропорционално на промяната в скоростта на магнитния поток. Поради това във веригата се образуват вихрови токове, чиято величина зависи от съпротивлението (материала) на проводника. Според закона на Джоул-Ленц токът води до нагряване на проводника, който има съпротивление. Принципът на работа на всички видове индукционни нагреватели е подобен на трансформатор. Провеждащият детайл, който се намира в индуктора, е подобен на трансформатор (без магнитна верига). Първичната намотка е индукторът, вторичната индуктивност на детайла, а натоварването е съпротивлението на метала. При HDTV нагряване се образува „ефект на кожата“, вихровите токове, които се образуват вътре в детайла, изместват основния ток към повърхността на проводника, тъй като нагряването на метала на повърхността е по-силно, отколкото вътре. Индукционният нагревател има несъмнени предимства и е лидер сред всички видове устройства. Това предимство се състои в следното: Ремонтът на индукционни нагреватели се извършва от резервни части от нашия склад. В момента можем да ремонтираме всички видове нагреватели. Индукционните нагреватели са доста надеждни, ако стриктно спазвате инструкциите за експлоатация и избягвате екстремни режими на работа - на първо място следете температурата и правилното водно охлаждане. Подробностите за работата на всички видове индукционни нагреватели често не са напълно публикувани в документацията на производителя, те трябва да бъдат ремонтирани от квалифицирани специалисти, които са добре запознати с подробния принцип на работа на такова оборудване. Можете да гледате видеото на работата на средночестотния индукционен нагревател.Средната честота се използва за дълбоко проникване във всички видове метални изделия. Средночестотният нагревател е надеждно и модерно оборудване, което работи денонощно в полза на Вашето предприятие.
Индукционното нагряване се извършва в променливо магнитно поле. Проводниците, поставени в поле, се нагряват от индуцирани в тях вихрови токове съгласно законите на електромагнитната индукция. Интензивно нагряване може да се получи само в магнитни полета с висока интензивност и честота, които се създават от специални устройства - индуктори (индукционни нагреватели), захранвани от мрежа или отделни генератори на високочестотен ток (фиг. 3.1). Индукторът е като че ли първичната намотка на въздушен трансформатор, чиято вторична намотка е нагрятото тяло. В зависимост от използваните честоти инсталациите за индукционно отопление се разделят, както следва: а) ниска (индустриална) честота (50 Hz); б) средна (висока) честота (до 10 kHz); в) висока честота (над 10 kHz). Разделянето на индукционното отопление в честотни диапазони е продиктувано от технически и технологични съображения. Физическата същност и общите количествени модели за всички честоти са еднакви и се основават на концепцията за поглъщане на енергията на електромагнитното поле от проводяща среда. Честотата оказва значително влияние върху интензивността и естеството на нагряване. При честота 50 Hz и сила на магнитното поле 3000-5000 A/m, специфичната нагревателна мощност не надвишава 10 W/cm 2, а при високочестотно (HF) нагряване мощността достига стотици и хиляди W /см 2 . В същото време се развиват температури, достатъчни за стопяване на най-огнеупорните метали. В същото време, колкото по-висока е честотата, толкова по-малка е дълбочината на проникване на токове в метала и следователно, толкова по-тънък е нагрятият слой и обратно. Повърхностното отопление се извършва при високи честоти. Чрез намаляване на честотата и по този начин увеличаване на дълбочината на проникване на тока е възможно да се извърши дълбоко или дори чрез нагряване, което е еднакво по цялото напречно сечение на тялото. По този начин, като се избере честотата, е възможно да се получи характерът на нагряване и неговата интензивност, изисквани от технологичните условия. Възможността за нагряване на продуктите до почти всякаква дебелина е едно от основните предимства на индукционното нагряване, което се използва широко за втвърдяване на повърхности на части и инструменти. Повърхностното втвърдяване след индукционно нагряване значително увеличава износоустойчивостта на продуктите в сравнение с топлинната обработка в пещи. Индукционното нагряване се използва успешно и за топене, термична обработка, деформиране на метали и други процеси. Индукторът е работното тяло на инсталацията за индукционно отопление. Ефективността на нагряване е толкова по-висока, колкото по-близо е видът на електромагнитната вълна, излъчвана от индуктора, до формата на нагрятата повърхност. Видът на вълната (плоска, цилиндрична и др.) се определя от формата на индуктора. Конструкцията на индукторите зависи от формата на нагретите тела, целите и условията на нагряване. Най-простият индуктор е изолиран проводник, поставен вътре в метална тръба, опъната или навита. Когато през проводника преминава ток с промишлена честота, в тръбата се индуцират вихрови токове, които го нагряват. В селското стопанство са правени опити този принцип да се използва за затопляне на почвата в затворена земя, кацалки за домашни птици и др. В индукционните бойлери и пастьоризаторите за мляко (работата по тях все още не е излязла извън обхвата на експерименталните проби) индуктори са направени като статори на трифазни електродвигатели. Вътре в индуктора е поставен цилиндричен метален съд. Въртящото се (или пулсиращо в случай на еднофазна версия) магнитно поле, създадено от индуктора, индуцира вихрови токове в стените на съда и ги нагрява. Топлината се предава от стените към течността в съда. По време на индукционното сушене на дървесината купчина плочи се измества с метални мрежи и се поставя (навива на специална количка) вътре в цилиндричен индуктор, изработен от проводници с голямо сечение, навита върху рамка от изолационен материал. Платките се нагряват от метални решетки, в които се индуцират вихрови токове. Дадените примери обясняват принципа на индиректните индукционни отоплителни инсталации. Недостатъците на такива инсталации включват ниска енергийна ефективност и ниска интензивност на отопление. Нискочестотното индукционно нагряване е доста ефективно за директно нагряване на масивни метални детайли и определено съотношение между техния размер и дълбочината на проникване на тока (вижте по-долу). Индукторите на високочестотните инсталации са направени неизолирани, състоят се от две основни части - индуктивен проводник, с който се създава променливо магнитно поле, и токови проводници за свързване на индуктивния проводник към източник на електрическа енергия. Дизайнът на индуктора може да бъде много разнообразен. За нагряване на плоски повърхности се използват плоски индуктори, цилиндрични заготовки - цилиндрични (соленоидни) индуктори и др. (фиг. 3.1). Индукторите могат да имат сложна форма (фиг. 3.2), поради необходимостта от концентриране на електромагнитната енергия в правилната посока, подаване на охлаждаща и охлаждаща вода и др. За да се създадат полета с високо напрежение, през дроселите се прокарват големи токове от стотици и хиляди ампера. За да се намалят загубите, дроселите се правят с възможно най-малко активно съпротивление. Въпреки това те все още се нагряват интензивно както от собствен ток, така и поради пренос на топлина от детайлите, така че са оборудвани с принудително охлаждане. Индукторите обикновено са направени от медни тръби с кръгло или правоъгълно напречно сечение, вътре в които преминава течаща вода за охлаждане. Специфична повърхностна мощност. Електромагнитната вълна, излъчвана от индуктора, пада върху метално тяло и, като се абсорбира в него, причинява нагряване. Мощността на енергийния поток, протичащ през единична повърхност на тялото, се определя по формулата (11) предвид израза При практическите изчисления се използва размерът D Рв W / cm 2, тогава Заместване на получената стойност H 0
във формула (207), получаваме По този начин мощността, разсеяна в продукта, е пропорционална на квадрата на ампер-оборотите на индуктора и коефициента на поглъщане на мощността. При постоянен интензитет на магнитното поле, колкото по-голям е интензитетът на нагряване, толкова по-голямо е съпротивлението r, магнитната пропускливост на материала m и честотата на тока е. Формулата (208) е валидна за плоска електромагнитна вълна (вижте раздел 2 на глава I). Когато цилиндричните тела се нагряват в соленоидни индуктори, моделът на разпространение на вълната става по-сложен. Отклоненията от съотношенията за плоска вълна са толкова по-големи, колкото по-малки са съотношенията r/z a,където rе радиусът на цилиндъра, z а- дълбочина на проникване на течения. В практическите изчисления обаче те все още използват проста зависимост (208), като въвеждат в нея корекционни коефициенти - функции на Бърч, в зависимост от съотношението r/z a(фиг. 43). Тогава Формулата (212) е валидна за твърд индуктор без празнини между завоите. При наличие на пропуски загубите в индуктора се увеличават. С увеличаване на честотата на функцията F a (r a, z a)и F и (r и, z a)стремят се към единство (фиг. 43), а съотношението на мощностите към предела От израза (3.13) следва, че ефективността намалява с увеличаване на въздушната междина и съпротивлението на материала на индуктора. Следователно индукторите са направени от масивни медни тръби или гуми. Както следва от израз (214) и Фигура 43, стойността на ефективността се доближава до границата си вече при r/z a>5÷10. Това дава възможност да се намери честота, която осигурява достатъчно висока ефективност.Използвайки горното неравенство и формула (15) за дълбочината на проникване z a ,получаваме Трябва да се отбележи, че прости и илюстративни зависимости (3.13) и (3.14) са валидни само за ограничен брой относително прости случаи на индукционно нагряване. Фактор на мощността на индуктора. Коефициентът на мощност на нагревателния индуктор се определя от съотношението на активното и индуктивното съпротивление на системата индуктор-продукт. При висока честота активното и вътрешното индуктивно съпротивление на продукта са равни, тъй като фазовият ъгъл между векторите и е 45° и |D Р| = |D В|. Следователно максималната стойност на фактора на мощността където а -въздушна междина между индуктора и продукта, m По този начин факторът на мощността зависи от електрическите свойства на материала на продукта, въздушната междина и честотата. С увеличаване на въздушната междина индуктивността на утечка се увеличава и коефициентът на мощност намалява. Коефициентът на мощност е обратно пропорционален на квадратния корен от честотата, така че неразумното надценяване на честотата намалява енергийната ефективност на инсталациите. Винаги трябва да се стремите да намалите въздушната междина, но има ограничение поради разрушаването на силата на въздуха. По време на процеса на нагряване факторът на мощността не остава постоянен, тъй като r и m (за феромагнитите) се променят с температурата. В реални условия коефициентът на мощност на индукционните отоплителни инсталации рядко надвишава 0,3, падайки до 0,1-0,01. За разтоварване на мрежите и генератора от реактивни токове и увеличаване на cosf, компенсаторните кондензатори обикновено се включват успоредно с индуктора. Основните параметри, характеризиращи режимите на индукционно нагряване са честотата на тока и ефективността.В зависимост от използваните честоти условно се разграничават два режима на индукционно нагряване: дълбоко и повърхностно нагряване. При такава честота се извършва дълбоко нагряване ("ниски честоти"). екогато дълбочината на проникване z априблизително равна на дебелината на нагретия (втвърден) слой x k(фиг. 3.4, а). Нагряването се извършва незабавно до цялата дълбочина на слоя x kскоростта на нагряване е избрана така, че топлопреминаването чрез топлопроводимост в тялото да е незначително. Тъй като в този режим дълбочината на проникване на течения z асравнително голям ( z а »
x k),
след това по формулата: Повърхностното нагряване („големи честоти“) се извършва при относително високи честоти. В този случай дълбочината на проникване на течения z азначително по-малко от дебелината на нагретия слой x k(фиг. 3.4,6). Отопление с пълна дебелина x kвъзниква поради топлопроводимостта на метала. При нагряване в този режим се изисква по-малко мощност на генератора (на Фигура 3.4 полезната мощност е пропорционална на засенчените области, които имат двойно щриховане), но времето за нагряване и специфичната консумация на енергия се увеличават. Последното е свързано с нагряване поради топлопроводимостта на дълбоките слоеве на метала. ефективност отопление, пропорционално на съотношението на площите с двойно щриховане към цялата площ, ограничена от кривата ти координатни оси, във втория случай по-долу. В същото време трябва да се отбележи, че нагряването до определена температура на метален слой с дебелина b, който лежи зад втвърдяващия слой и се нарича преходен слой, е абсолютно необходимо за надеждно свързване на втвърдения слой с основата метални. При повърхностно нагряване този слой е по-дебел и връзката е по-надеждна. При значително намаляване на честотата нагряването като цяло става неосъществимо, тъй като дълбочината на проникване ще бъде много голяма и абсорбцията на енергия в продукта ще бъде незначителна. Индукционният метод може да се използва както за дълбоко, така и за повърхностно нагряване. При външни източници на топлина (плазмено отопление, електрически съпротивителни пещи) дълбокото нагряване не е възможно. Според принципа на работа се разграничават два вида индукционно нагряване: едновременно и непрекъснато-последователно. При едновременно нагряване площта на индуктивния проводник, обърната към нагрятата повърхност на продукта, е приблизително равна на площта на тази повърхност, което ви позволява едновременно да нагрявате всички негови секции. При непрекъснато последователно нагряване продуктът се движи спрямо индуктивния проводник и нагряването на отделните му секции се случва, когато преминава през работната зона на индуктора. Избор на честота. Достатъчно висока ефективност може да се получи само при определено съотношение между размерите на тялото и честотата на тока. Изборът на оптималната честота на тока беше споменат по-горе. В практиката на индукционно нагряване честотата се избира според емпирични зависимости. При нагряване на части за повърхностно втвърдяване до дълбочина x k(mm) оптималната честота (Hz) се намира от следните зависимости: за части с проста форма (плоски повърхности, тела на въртене) При сквозно нагряване на стоманени цилиндрични заготовки с диаметър д(mm) необходимата честота се определя по формулата В процеса на нагряване специфичното съпротивление на металите r се увеличава. Във феромагнитите (желязо, никел, кобалт и др.) с повишаване на температурата стойността на магнитната проницаемост m намалява. Когато се достигне точката на Кюри, магнитната проницаемост на феромагнитите пада до 1, тоест те губят своите магнитни свойства. Обичайната температура на нагряване за втвърдяване е 800-1000 ° C, за обработка под налягане 1000 - 1200 ° C, тоест над точката на Кюри. Промяната във физичните свойства на металите с промяна на температурата води до промяна в коефициента на поглъщане на мощността и специфичната повърхностна мощност (3.8), постъпваща в продукта по време на процеса на нагряване (фиг. 3.5). Първоначално, поради увеличаване на r, специфичната мощност D Рнараства и достига максимална стойност D P макс= (1,2÷1,5) D P начало, а след това, поради загубата на магнитни свойства на стоманата, пада до минимума D Рмин. За поддържане на отоплението в оптимален режим (с достатъчно висока ефективност), инсталациите са оборудвани с устройства за съпоставяне на параметрите на генератора и товара, тоест възможност за управление на режима на отопление. Ако сравним сквозното нагряване на детайли за пластична деформация чрез индукция и електроконтактни методи (и двата са директно нагряване), тогава можем да кажем, че по отношение на консумацията на енергия, електроконтактното нагряване е подходящо за дълги детайли с относително малко напречно сечение и индукция нагряването е подходящо за къси детайли с относително големи диаметри. Строгото изчисляване на индуктори е доста тромаво и е свързано с включването на допълнителни полуемпирични данни. Ще разгледаме опростено изчисление на цилиндрични индуктори за повърхностно втвърдяване, въз основа на получените по-горе зависимости. Топлинно изчисление. От разглеждането на режимите на индукционно нагряване следва, че еднаква дебелина на втвърдения слой x kможе да се получи при различни стойности на плътността на мощността D Ри продължителност на отоплението t. Оптималният режим се определя не само от дебелината на слоя x k,но и от стойността на преходната зона b, свързваща втвърдения слой с дълбоките слоеве на метала. При липса на устройства за управление на мощността на генератора, естеството на промяната в специфичната мощност, консумирана от стоманения продукт, е показано на графиката, показана на фигура 3.5. В процеса на нагряване стойността на pc се променя и до края на нагряването, след преминаване през точката на Кюри, рязко намалява. Има един вид самоизключване на стоманения продукт, което осигурява висококачествено втвърдяване без прегаряне. При наличие на контролни устройства, мощност D Рможе да бъде равно или дори по-малко от D Рмин(фиг. 3.5), което позволява, поради удължаването на процеса на нагряване, да се намали специфичната мощност, необходима за дадена дебелина на втвърдения слой x k. На фигури 3.6 и 3.7 са показани графики на режимите на нагряване за повърхностно втвърдяване за въглеродни и нисколегирани стомани с дебелина на преходната зона 0,3-0,5 от закаления слой. Избирайки стойността D Р, не е трудно да се намери мощността, подадена към индуктора, където з tr- ефективност на високочестотен (втвърдителен) трансформатор. Консумираната мощност от мрежата определя се от специфичната консумация на енергия а(kWh/t) и производителност г(т/ч): за повърхностно отопление къде и- увеличаване на топлинното съдържание на детайла в резултат на нагряване, kJ/kg; д-плътност на материала на детайла, kg/m 3 ; M 3 -тегло на детайла, кг; S3- повърхност на втвърдения слой, m 2; б- метални отпадъци (с индукционно нагряване 0,5-1,5%); ч м- ефективност на топлопреминаване поради топлопроводимост вътре в детайла (с повърхностно втвърдяване h tp = 0,50). Останалите обозначения са обяснени по-горе. Приблизителни стойности на специфичната консумация на мощност при индукционно нагряване: закаляване - 120, втвърдяване - 250, карбуризиране - 300, чрез нагряване за механична обработка - 400 kWh / t. Електрическо изчисление. Електрическото изчисление се основава на зависимост (3.7). Помислете за случая, когато дълбочината на проникване z азначително по-малък от размерите на индуктора и частта, и разстоянието амежду индуктора и продукта е малък в сравнение с ширината на индуктивния проводник б(фиг. 3.1). За този случай индуктивността L синдуктор на системата - продуктът може да се изрази с формулата Замествайки стойността на тока във формула (3.7) и имайки предвид това Формула (3.30) дава връзката между специфичната мощност, електрическите параметри и геометричните размери на индуктора, физическите характеристики на нагретия метал. Приемайки размерите на индуктора като функция, получаваме за загрято състояние Фактор на мощността на индуктора където P е активната мощност на индуктора, W; U и- напрежение на дросела, V; е- честота Hz. При свързване на кондензатори към първичната верига на високочестотен трансформатор, капацитетът на кондензаторите трябва да се увеличи, за да се компенсира реактивното съпротивление на трансформатора и свързващите проводници. Пример. Изчислете индуктора и изберете високочестотна инсталация за повърхностно втвърдяване на цилиндрични заготовки от въглеродна стомана с диаметър г а= 30 мм и височина з а= 90 мм. Дълбочина на втвърдения слой x k = 1 мм, напрежение на индуктор U и = 100 V. Намираме препоръчителната честота по формулата (218): Спираме на най-близката използваема честота. е=67 kHz. От графиката (фиг. 3.7) вземаме D Р\u003d 400 W / cm 2. По формула (3.33) намираме алза студено състояние: Приемам а= 0,5 cm, след това диаметърът на индуктора Дължина на индуктивния проводник Брой на завъртанията на индуктора Височина на индуктора Мощността, подадена към индуктора, според където 0,66 е ефективността на индуктора (фиг. 3.8). Мощност на осцилаторния генератор Избираме високочестотната инсталация LPZ-2-67M, която има осцилационна мощност 63 kW и работна честота 67 kHz. Техниката на индукционно нагряване използва токове с ниска (индустриална) честота 50 Hz, средна честота 150-10000 Hz и висока честота от 60 kHz до 100 MHz. Средночестотните токове се получават с помощта на машинни генератори или статични честотни преобразуватели. В диапазона от 150-500 Hz се използват генератори от обичайния синхронен тип, а по-високи (до 10 kHz) - машинни генератори от тип индуктор. Напоследък машинните генератори бяха заменени с по-надеждни статични честотни преобразуватели на базата на трансформатори и тиристори. Високочестотните токове от 60 kHz и повече се получават изключително с помощта на лампови генератори. Машините с лампови генератори се използват за извършване на различни операции по топлинна обработка, повърхностно втвърдяване, топене на метал и др. Без да се докосваме до теорията на въпроса, представен в други курсове, ще разгледаме само някои от характеристиките на генераторите за отопление. Отоплителните генератори се изпълняват, като правило, със самовъзбуждане (самовъзбуждащи се генератори). В сравнение с генераторите на независимо възбуждане, те са по-прости като дизайн и имат по-добри енергийни и икономически характеристики. Схемите на генераторите на лампи за отопление не се различават фундаментално от радиоинженерните, но имат някои характеристики. Тези схеми не изискват строга честотна стабилност, което значително ги опростява. Схематична диаграма на най-простия генератор за индукционно нагряване е показана на фигура 3.10. Основният елемент на веригата е генераторна лампа. В отоплителните генератори най-често се използват триелектродни лампи, които са по-прости от тетродите и пентодите и осигуряват достатъчна надеждност и стабилност на генерирането. Натоварването на лампата на генератора е анодна осцилаторна верига, чиито параметри са индуктивността Ли капацитет Ссе избират от състоянието на веригата в резонанс при работната честота: където R-намалена устойчивост на загуба на контур. Параметри на контура Р, L, Cсе определят, като се вземат предвид промените, внесени от електрофизичните свойства на нагрятите тела. Анодните вериги на генераторните лампи се захранват с постоянен ток от токоизправители, сглобени на тиратрони или гастрони (фиг. 3.10). По икономически причини AC мощността се използва само за ниска мощност (до 5 kW). Вторичното напрежение на силовия (аноден) трансформатор, захранващ токоизправителя, е 8 - 10 kV, изправеното напрежение е 10 - 13 kV. Непрекъснатите трептения в автоосцилатора възникват, когато има достатъчна положителна обратна връзка от мрежата към веригата и са изпълнени определени условия, които свързват параметрите на лампата и веригата. Коефициент на обратна връзка по мрежата където U c , U до , U a- напрежения съответно на мрежата, осцилаторния кръг и анода на лампата на генератора; д- пропускливост на лампата; s d- динамична стръмност на характеристиките на анодната мрежа на лампата. Обратната връзка в мрежата в генераторите за индукционно нагряване най-често се извършва по триточкова схема, когато напрежението на мрежата се взема от част от индуктивността на анода или отоплителната верига. На фигура 3.10 напрежението в мрежата се подава от част от завоите на съединителната бобина L2,който е индуктивният елемент на отоплителния кръг. Отоплителните генератори, за разлика от радиотехническите, най-често са двуконтурни (фиг. 3.10) или дори едноконтурни. Двуконтурните генератори се настройват по-лесно в резонанс и са по-стабилни при работа. В генераторите се възбуждат трептения от втория вид. Анодният ток протича през лампата на импулси, само през част (1/2-1/3) от периода. Това намалява постоянната съставка на анодния ток, намалява нагряването на анода и повишава ефективността на генератора. Токът на мрежата също има импулсна форма. Прекъсването на анодния ток (в рамките на ъгъла на прекъсване q = 70-90°) се извършва чрез прилагане на постоянно отрицателно отклонение към мрежата, което се създава от спад на напрежението в съпротивлението на мрежата R gпо време на протичането на постоянната съставка на тока на мрежата. Генераторите за отопление имат натоварване, което се променя по време на процеса на нагряване, причинено от промяна в електрическите свойства на нагрятите материали. За да се осигури работата на генератора в оптимален режим, характеризиращ се с най-високи стойности на изходна мощност и ефективност, инсталациите са оборудвани с устройства за регулиране на натоварването. Оптималният режим се постига чрез избор на подходяща стойност на коефициента на обратна връзка в мрежата k sи изпълнение на условието където E a -захранващо напрежение; E s -постоянно изместване на мрежата; аз а1- първият хармоник на анодния ток. За да съответства на натоварването във веригите, е възможно да се регулира резонансното съпротивление на веригата Р аи променете напрежението в мрежата Нас.Промяната на тези стойности се постига чрез въвеждане на допълнителен капацитет или индуктивност във веригата и превключване на анодните, катодните и мрежовите скоби (сонди), свързващи веригата към лампата. Индукционните отоплителни инсталации са много разпространени в ремонтните заводи и предприятията на Selkhoztehnika. В ремонтната индустрия средно и високочестотните токове се използват за проходно и повърхностно нагряване на части от чугун и стомана за втвърдяване, преди гореща деформация (коваване, щамповане), при възстановяване на детайли чрез наваряване и високочестотна метализация, при запояване , и т.н. Специално място заема повърхностното втвърдяване на частите. Способността да се концентрира мощността на дадено място на детайла дава възможност да се получи комбинация от външния втвърден слой с пластичността на дълбоките слоеве, което значително повишава устойчивостта на износване и устойчивостта на променливи и ударни натоварвания. Предимствата на повърхностното втвърдяване с помощта на индукционно нагряване са както следва: 1) способността за втвърдяване на части и инструменти до всяка необходима дебелина, ако е необходимо, обработка само на работни повърхности; 2) значително ускоряване на процеса на втвърдяване, което осигурява висока производителност на растенията и намалява разходите за топлинна обработка; 3) специфичната консумация на енергия обикновено е по-ниска в сравнение с други методи на отопление поради селективността на нагряване (само до определена дълбочина) и бързината на процеса; 4) високо качество на втвърдяване и намаляване на брака; 5) възможността за организиране на производствения поток и автоматизация на процесите; 6) висока производствена култура, подобряване на санитарно-хигиенните условия на труд. Инсталациите за индукционно отопление се избират според следните основни параметри: предназначение, номинална вибрационна мощност, работна честота. Инсталациите, произведени от индустрията, имат стандартна скала на мощността със следните стъпки: 0,16; 0,25; 0,40; 0,63; 1,0 kW и повече при умножаване на тези числа по 10, 100 и 1000. Инсталациите за индукционно отопление са с мощности от 1,0 до 1000 kW, включително тези с лампови генератори до 250 kW, и по-горе - с машинни генератори. Работната честота, определена от изчислението, е посочена в скалата на честотите, разрешени за използване в електротермията. Високочестотните инсталации за индукционно отопление имат една индексация: HFI (високочестотна индукция). След буквите през тирето мощността на трептене (kW) е посочена в числителя, а честотата (MHz) в знаменателя. След цифрите се изписват букви, обозначаващи технологичното предназначение. Например: VCHI-40 / 0.44-ZP - високочестотна индукционна отоплителна инсталация, осцилаторна мощност 40 kW, честота 440 kHz; букви ZP - за втвърдяване на повърхности (HC - за чрез нагряване, ST - заваряване на тръби и др.). 1. Обяснете принципа на индукционното нагряване. Обхватът на неговото приложение. 2. Избройте основните елементи на инсталацията за индукционно отопление и посочете тяхното предназначение. 3. Как се прави намотката на нагревателя? 4. Какви са предимствата на нагревателя? 5. Какво представлява явлението на повърхностния ефект? 6. Къде може да се приложи индукционният въздушен нагревател? 7. Какво определя дълбочината на проникване на тока в нагрятия материал? 8. Какво определя ефективността на пръстеновидния индуктор? 9. Защо е необходимо да се използват феромагнитни тръби за производство на индукционни нагреватели с индустриална честота? 10. Какво най-значително влияе върху cos на индуктор? 11. Как се променя скоростта на нагряване с повишаване на температурата на нагрятия материал? 12. Какви параметри на стоманата се влияят от измерването на температурата? А в устройствата топлината в нагрятото устройство се отделя от токове, които възникват в променливо електромагнитно поле вътре в устройството. Те се наричат индукция. В резултат на тяхното действие се повишава температурата. Индукционното нагряване на метали се основава на два основни физични закона: В металните тела, когато се поставят в променливо поле, започват да се появяват вихрови електрически полета. Всичко се случва по следния начин. Под действието на променлива се променя електродвижещата сила (EMF) на индукцията. ЕМП действа по такъв начин, че вътре в телата протичат вихрови токове, които отделят топлина в пълно съответствие със закона на Джоул-Ленц. Също така, ЕМП генерира променлив ток в метала. В този случай се отделя топлинна енергия, което води до повишаване на температурата на метала. Този тип отопление е най-простият, тъй като е безконтактен. Позволява достигане на много високи температури, при които е възможно да се обработва За да се осигури индукционно нагряване, е необходимо да се създаде определено напрежение и честота в електромагнитните полета. Това може да стане в специално устройство - индуктор. Захранва се от индустриална мрежа при 50 Hz. За това можете да използвате отделни източници на енергия - преобразуватели и генератори. Най-простото устройство за нискочестотен индуктор е спирала (изолиран проводник), която може да се постави вътре в метална тръба или да се навива около нея. Преминаващите токове загряват тръбата, която от своя страна предава топлина на околната среда. Използването на индукционно нагряване при ниски честоти е доста рядко. По-често се среща обработката на метали със средни и високи честоти. Такива устройства се различават по това, че магнитната вълна удря повърхността, където се отслабва. Тялото преобразува енергията на тази вълна в топлина. За постигане на максимален ефект и двата компонента трябва да са близки по форма. Използването на индукционно отопление в съвременния свят е широко разпространено. Област на употреба: Този метод има много предимства: Системата има следните недостатъци: За подреждането на индивидуално отопление можете да разгледате такава опция като индукционно отопление. Като единица ще се използва трансформатор, състоящ се от намотки от два вида: първична и вторична (която от своя страна е на късо). Принципът на действие на конвенционален индуктор: вихровите потоци преминават вътре и насочват електрическото поле към второто тяло. За да може водата да премине през такъв котел, към него се довеждат две тръби: за студена вода, която влиза, и на изхода на топла вода - втората тръба. Поради налягането водата постоянно циркулира, което елиминира възможността за нагряване на индукторния елемент. Тук е изключено наличието на котлен камък, тъй като в индуктора се появяват постоянни вибрации. Такъв елемент в поддръжката ще бъде евтин. Основният плюс е, че устройството работи безшумно. Можете да го инсталирате във всяка стая. Монтажът на индукционно отопление няма да бъде много труден. Дори тези, които нямат опит, след внимателно проучване, ще се справят със задачата. Преди да започнете работа, трябва да се запасите със следните необходими артикули: За да работи правилно инсталацията за индукционно отопление, токът за такъв продукт трябва да съответства на мощността (трябва да бъде най-малко 15 ампера, ако е необходимо, може да бъде повече). По този начин изчисляването на индукционното нагряване ще зависи от следните параметри: дължина, диаметър, температура и време за обработка. Обърнете внимание на индуктивността на гумите, водещи към индуктора, която може да бъде много по-висока от самата индуктор. Друго приложение в домакинството, в допълнение към отоплителната система, този тип отопление се среща в котлоните. Такава повърхност изглежда като конвенционален трансформатор. Намотката му е скрита под повърхността на панела, който може да бъде стъклен или керамичен. През него протича ток. Това е първата част от намотката. Но второто са ястията, в които ще се готви. На дъното на съдовете се създават вихрови токове. Първо загряват съдовете, а след това и храната в тях. Топлината ще се отдели само когато съдовете се поставят върху повърхността на панела. Ако липсва, не се извършват никакви действия. Зоната за индукционно нагряване ще съответства на диаметъра на съдовете, поставени върху нея. За такива печки са необходими специални съдове. Повечето феромагнитни метали могат да взаимодействат с индукционно поле: алуминий, неръждаема и емайлирана стомана, чугун. Не е подходящ само за такива повърхности: мед, керамика, стъкло и съдове от неферомагнитни метали. Естествено, той ще се включи само когато върху него са монтирани подходящи съдове. Съвременните печки са оборудвани с електронен блок за управление, който ви позволява да разпознавате празни и неизползваеми съдове. Основните предимства на пивоварите са: безопасност, лекота на почистване, бързина, ефективност, икономичност. Никога не се изгаряйте по повърхността на панела. И така, разбрахме къде се използва този тип отопление (индукция).Подобни документи
1) прехвърляне на електрическата енергия на индуктора към нагретия обект, без да се прибягва до контакти (за разлика от съпротивителните пещи)
2) отделя топлина директно в обекта, който се нагрява (т.нар. "пещ с вътрешен източник на отопление" по терминологията на проф. Н. В. Окороков), в резултат на което използването на топлинната енергия е най-съвършено и отоплението скоростта се увеличава значително (в сравнение с така наречените "фурни с външен източник на отопление).
1) инсталации с индустриална честота (50 Hz), захранвани от електрическата мрежа директно или чрез понижаващи трансформатори;
2) инсталации с повишена честота (500-10000 Hz), захранвани от електрически или полупроводникови честотни преобразуватели;
3) високочестотни инсталации (66 000-440 000 Hz и повече), захранвани от тръбни електронни генератори.
Вихрови индукционни нагреватели
Метални индукционни нагреватели
Електрически индукционен нагревател
Средночестотни индукционни нагреватели
Високочестотни индукционни нагреватели
Микровълнови индукционни нагреватели
Коване на индукционни нагреватели
Индукционни ролкови нагреватели
Индукционни тръбни нагреватели
Пирометър за управление на отоплението
Принципът на работа на индукционните нагреватели
Предимства на индукционните нагреватели
Видео на работата на индукционни средночестотни нагреватели
.
(3.7)
.
(3.14)
,
(3.26)
Hz.
см 2.
см.
см
kW
kW.Устройство за индукционно нагряване
Къде се използват
Индукционно нагряване: положителни характеристики
Недостатъци
Отопление с индукционно оборудване
Как работи
Изработване на оборудване самостоятелно
Правила за самостоятелно производство на оборудване
Относно повърхностите за готвене
Къде са границите между тези категории потребители?
Какво е директория на активи
Безплатни програми за windows безплатно изтегляне
Realtek аудио драйвер (Realtek HD Audio)
Realtek аудио драйвер (Realtek HD Audio)
RK акаунтът не е намерен какво да прави
Уреаплазмата преминава ли сама (може ли да премине сама)?