電磁感應(yīng)加熱廠家集膚效應(yīng)

集膚效應(yīng)：交變電流(AC)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，由于感應(yīng)作用引起導(dǎo)體截面上電流分布不均勻，愈近導(dǎo)體表面電流密度越大的現(xiàn)象。

導(dǎo)線通有高頻交變電流時(shí)，有效截面的減少可以用穿透深度來(lái)表示。穿透深度的意義是：由于趨膚效應(yīng)，交變電流沿導(dǎo)線表面開(kāi)始能達(dá)到的徑向深度。

由于集膚效應(yīng)的作用，導(dǎo)體或零件中的電流分布是不均勻的。工程上規(guī)定，從表面電流最大值處（I0）測(cè)到1/e I0處的深度為電流的透入深度。

鋼在居里點(diǎn)（770℃ ）以下的電流透入深度稱(chēng)為冷透入深度，在居里點(diǎn)以上的電流透入深度稱(chēng)為熱透入深度。

1.1.2圓環(huán)效應(yīng)

圓環(huán)形的導(dǎo)體通入交變電流時(shí)，最大電流密度分布在環(huán)狀導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)，這種現(xiàn)象叫做圓環(huán)效應(yīng)。圓環(huán)效應(yīng)使感應(yīng)器的電流密集到圓環(huán)的內(nèi)側(cè)，對(duì)于加熱零件的外表面有利。但對(duì)加熱零件內(nèi)孔時(shí)，該效應(yīng)使感應(yīng)器中的電流遠(yuǎn)離加熱零件的內(nèi)表面，對(duì)內(nèi)孔加熱十分不利。

1.1.3導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)

矩形截面的導(dǎo)體，裝在導(dǎo)磁體的槽口中。當(dāng)導(dǎo)體通交變電流時(shí)，電流集中在導(dǎo)磁體開(kāi)口的導(dǎo)體表面，稱(chēng)之為導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)導(dǎo)磁體的槽口越深，電流的頻率越高，則導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)越強(qiáng)烈。

1.2.1透入式加熱

當(dāng)感應(yīng)線圈剛剛接通電流，工件溫度開(kāi)始明顯升高前的瞬間，渦流在零件中的透入深度符合冷態(tài)分布。

由于工件表面渦流強(qiáng)度大，表面升溫也越快。當(dāng)表面出現(xiàn)己超過(guò)失磁溫度的薄層時(shí)，加熱層就被分成兩層：外層的失磁層和與之毗連的未失磁層。失磁層內(nèi)的材料導(dǎo)磁率μ的急劇下降，造成了渦流強(qiáng)度的明顯下降，從而使最大的渦流強(qiáng)度出現(xiàn)在失磁層和未失磁層的交界處。

1.2.2熱傳導(dǎo)式加熱

在失磁的高溫層厚度超過(guò)熱態(tài)的渦流透入深度δ熱后，熱量基本上是在厚度為δ熱的表層中析出。

由于熱傳導(dǎo)的作用，加熱層的厚度將隨時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增大。這樣零件內(nèi)部主要依靠熱傳導(dǎo)方式獲得加熱，其加熱過(guò)程及沿截面的溫度分布特性與用外熱源加熱（如在爐內(nèi)加熱或火焰加熱）的基本相同。

1.2.3 縱向磁場(chǎng)加熱

磁場(chǎng)方向與工件的軸線方向相平行（相同）。

厚件、圓管的加熱。

  開(kāi)發(fā)的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備主要由逆變器、諧振單元、變壓器和感應(yīng)器組成。其中逆變器是一個(gè)交-直-交的變流器，能夠?qū)⒐ゎl交流電變換成為幾千至幾百千赫茲的中頻或高頻電流。諧振單元和變壓器一端連接逆變器，另一端連接感應(yīng)器，將高壓變成隔離的低壓并進(jìn)行阻抗匹配。工作時(shí)，感應(yīng)器中流過(guò)強(qiáng)大的中高頻電流，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此導(dǎo)體迅速被加熱。感應(yīng)加熱電源的諧振頻率根據(jù)被加熱對(duì)象和工藝的不同而不同，從一千至幾十千赫茲最為常用。