คุณสมบัติหลัก เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนโดยใช้ฟลักซ์แม่เหล็กผันแปร กล่าวคือ อุปนัย ถ้าตัวแปรถูกส่งผ่านขดลวดเกลียวทรงกระบอก (ตัวเหนี่ยวนำ) ไฟฟ้า I จากนั้นสนามแม่เหล็กกระแสสลับ F m จะเกิดขึ้นรอบ ๆ ขดลวดดังแสดงในรูปที่ 1-17, ค. ฟลักซ์แม่เหล็กมีความหนาแน่นสูงสุดภายในขดลวด เมื่อวางตัวนำโลหะในช่องตัวเหนี่ยวนำ แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในวัสดุ ค่าทันทีที่เท่ากับ:

ภายใต้อิทธิพลของแรงเคลื่อนไฟฟ้า ในโลหะที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นซึ่งขนาดขึ้นอยู่กับขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กที่ตัดผ่านรูปร่างของวัสดุที่ให้ความร้อนเป็นหลักและความถี่ของกระแส f ซึ่งก่อให้เกิดฟลักซ์แม่เหล็ก .

การปล่อยความร้อนในระหว่างการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำเกิดขึ้นโดยตรงในปริมาตรของวัสดุที่ให้ความร้อน และความร้อนส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาในชั้นผิวของส่วนที่ให้ความร้อน (ผลกระทบต่อพื้นผิว) ความหนาของชั้นที่เกิดความร้อนสูงสุดมีค่าเท่ากับ:

โดยที่ ρ - ความต้านทาน, โอห์ม * ซม.; μ - การซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของวัสดุ ฉ - ความถี่ Hz

จากสูตรข้างต้นจะเห็นได้ว่าความหนาของชั้นที่ใช้งาน (ความลึกของการเจาะ) ลดลงสำหรับโลหะที่กำหนดด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น การเลือกความถี่ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของกระบวนการเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น เมื่อหลอมโลหะ ต้องใช้ความถี่ 50 - 2500 Hz เมื่อถูกความร้อน - สูงถึง 10,000 Hz เมื่อพื้นผิวชุบแข็ง - 30,000 Hz ขึ้นไป

เมื่อหลอมเหล็กหล่อ จะใช้ความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ซึ่งช่วยให้เพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมได้ การติดตั้งเนื่องจากไม่รวมการสูญเสียพลังงานสำหรับการแปลงความถี่

การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีความเร็วสูง เนื่องจากความร้อนจะถูกปล่อยออกมาโดยตรงในความหนาของโลหะที่ให้ความร้อน ซึ่งทำให้สามารถหลอมโลหะในเตาไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำได้เร็วกว่าในเตาเผาแบบใช้เปลวไฟสะท้อนแสง 2-3 เท่า

การให้ความร้อนด้วยกระแสความถี่สูงสามารถทำได้ในทุกบรรยากาศ หน่วยความร้อนเหนี่ยวนำไม่ต้องการเวลาอุ่นเครื่องและรวมเข้ากับสายการผลิตอัตโนมัติและสายการผลิตได้อย่างง่ายดาย ด้วยการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ สามารถเข้าถึงอุณหภูมิได้ถึง 3000 °C และอื่นๆ

เนื่องจากข้อดีของมัน การทำความร้อนความถี่สูงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา การสร้างเครื่องจักร และงานโลหะ ซึ่งใช้สำหรับการหลอมโลหะ การอบชุบชิ้นส่วน การทำความร้อนสำหรับการปั๊ม ฯลฯ

หลักการทำงานของเตาเหนี่ยวนำ หลักการเหนี่ยวนำความร้อน

หลักการของการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือการแปลงพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดูดซับโดยวัตถุที่ให้ความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อน

ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยตัวเหนี่ยวนำซึ่งเป็นขดลวดทรงกระบอกหลายรอบ (โซลินอยด์) กระแสไฟฟ้าสลับจะถูกส่งผ่านตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่แปรผันตามเวลาเกิดขึ้นรอบๆ ตัวเหนี่ยวนำ นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งแรกของพลังงานสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายโดยสมการแรกของแมกซ์เวลล์

วัตถุที่จะให้ความร้อนถูกวางไว้ภายในหรือใกล้กับตัวเหนี่ยวนำ การเปลี่ยนแปลง (ในเวลา) ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวเหนี่ยวนำจะแทรกซึมเข้าไปในวัตถุที่ให้ความร้อนและทำให้เกิดสนามไฟฟ้า เส้นไฟฟ้าของสนามนี้อยู่ในระนาบตั้งฉากกับทิศทางของฟลักซ์แม่เหล็กและปิด นั่นคือ สนามไฟฟ้าในวัตถุที่ให้ความร้อนมีลักษณะเป็นกระแสน้ำวน ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าตามกฎของโอห์มกระแสนำ (กระแสไหลวน) เกิดขึ้น นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งที่สองของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อธิบายโดยสมการแมกซ์เวลล์ที่สอง

ในวัตถุที่มีความร้อน พลังงานของสนามไฟฟ้ากระแสสลับเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนเป็นความร้อนอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ การกระจายความร้อนของพลังงานทำให้เกิดความร้อนของวัตถุนั้นถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของกระแสนำไฟฟ้า (กระแสไหลวน) นี่คือการเปลี่ยนแปลงครั้งที่สามของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และอัตราส่วนพลังงานของการเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายโดยกฎ Lenz-Joule

การเปลี่ยนแปลงที่อธิบายไว้ของพลังงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เป็นไปได้:
1) โอน พลังงานไฟฟ้าตัวเหนี่ยวนำให้เป็นวัตถุที่ให้ความร้อนโดยไม่ต้องใช้หน้าสัมผัส (ต่างจากเตาหลอมแบบต้านทาน)
2) ปล่อยความร้อนโดยตรงในวัตถุที่ถูกให้ความร้อน (ที่เรียกว่า "เตาเผาที่มีแหล่งความร้อนภายใน" ในคำศัพท์ของ Prof. N.V. Okorokov) ซึ่งเป็นผลมาจากการใช้พลังงานความร้อนที่สมบูรณ์แบบที่สุดและการให้ความร้อน อัตราเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เมื่อเทียบกับที่เรียกว่า " เตาอบที่มีแหล่งความร้อนภายนอก)

ขนาดของความแรงของสนามไฟฟ้าในวัตถุที่ร้อนได้รับอิทธิพลจากสองปัจจัย: ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็ก นั่นคือ จำนวนเส้นสนามแม่เหล็กที่เจาะวัตถุ (หรือประกอบกับวัตถุที่ร้อน) และความถี่ของการจ่ายไฟฟ้า ปัจจุบันคือความถี่ของการเปลี่ยนแปลง (ในเวลา ) ของฟลักซ์แม่เหล็กควบคู่กับวัตถุที่ถูกทำให้ร้อน

ทำให้สามารถติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำได้สองประเภท ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านการออกแบบและใน คุณสมบัติการดำเนินงาน: หน่วยเหนี่ยวนำที่มีและไม่มีแกน

ตามวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบ่งออกเป็น เตาหลอมสำหรับการหลอมโลหะและการติดตั้งระบบทำความร้อนสำหรับ การรักษาความร้อน(การชุบแข็ง การแบ่งเบาบรรเทา) สำหรับผ่านการให้ความร้อนของชิ้นงานมาก่อน การเปลี่ยนรูปพลาสติก(การตีขึ้นรูป ปั๊มขึ้นรูป) สำหรับการเชื่อม การบัดกรีและการเคลือบผิว สำหรับผลิตภัณฑ์เคมีและความร้อน เป็นต้น

ตามความถี่ของการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่จ่ายให้กับการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมี:
1) การติดตั้งความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ขับเคลื่อนโดยแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรงหรือผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์
2) การติดตั้งความถี่ที่เพิ่มขึ้น (500-10000 Hz) ขับเคลื่อนโดยตัวแปลงความถี่ไฟฟ้าหรือเซมิคอนดักเตอร์
3) การติดตั้งความถี่สูง (66,000-440,000 Hz ขึ้นไป) ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลอดอิเล็กทรอนิกส์

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

HF - การเหนี่ยวนำการปลดปล่อย: สภาวะการเผาไหม้ การออกแบบและขอบเขต

บทนำ

หนึ่งใน ประเด็นสำคัญองค์กรของพลาสม่า กระบวนการทางเทคโนโลยีคือการพัฒนาแหล่งพลาสมาที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเทคโนโลยีนี้ เช่น มีความสม่ำเสมอสูง กำหนดโดยความหนาแน่นของพลาสมา พลังงานของอนุภาคที่มีประจุ ความเข้มข้นของอนุมูลอิสระทางเคมี การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าแหล่งกำเนิดพลาสมาความถี่สูง (HF) มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับใช้ในเทคโนโลยีอุตสาหกรรม เนื่องจากในประการแรก แหล่งพลาสมาสามารถใช้ในการประมวลผลทั้งวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไดอิเล็กทริก และ ประการที่สองไม่เพียงแต่เฉื่อยเท่านั้นแต่ยังสามารถใช้เป็นก๊าซปฏิกิริยาได้ ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแหล่งพลาสมาที่อาศัยการปลดปล่อย RF แบบคาปาซิทีฟและอุปนัยเป็นที่รู้จัก คุณลักษณะของการปลดปล่อย RF แบบ capacitive ซึ่งมักใช้ในเทคโนโลยีพลาสมาคือการมีอยู่ของชั้นประจุไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดซึ่งทำให้เกิดการตกที่อาจเกิดขึ้นโดยเฉลี่ยตามเวลาซึ่งจะเร่งไอออนไปในทิศทางของอิเล็กโทรด ทำให้สามารถประมวลผลตัวอย่างวัสดุที่อยู่บนอิเล็กโทรดของการปลดปล่อยประจุไฟฟ้า RF โดยใช้อิออนเร่ง ข้อเสียของแหล่งกำเนิด RF แบบ capacitive คือความเข้มข้นของอิเล็กตรอนที่ค่อนข้างต่ำในปริมาตรพลาสม่าหลัก มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ความเข้มข้นสูงอิเล็กตรอนที่มีกำลัง RF เท่ากันนั้นเป็นลักษณะของการปล่อย RF แบบอุปนัย

การปลดปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วกว่าร้อยปี นี่คือการปล่อยตื่นเต้นโดยกระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำที่อยู่บนพื้นผิวด้านข้างหรือปลายตามกฎของแหล่งกำเนิดพลาสม่าทรงกระบอก ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2434 เจ. ทอมสันแนะนำว่าการปลดปล่อยอุปนัยเกิดขึ้นและดูแลโดยสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนซึ่งสร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กซึ่งในทางกลับกันจะเกิดจากกระแสที่ไหลผ่านเสาอากาศ ในปี ค.ศ. 1928-1929 การโต้เถียงกับ J. Thomson, D. Townsend และ R. Donaldson ได้แสดงความคิดที่ว่าการปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบอุปนัยไม่ได้รับการสนับสนุนโดยสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวน แต่อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการมีอยู่ของความต่างศักย์ระหว่าง การหมุนของตัวเหนี่ยวนำ ในปี 1929 K. McKinton ได้ทำการทดลองแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของการเผาไหม้แบบคายประจุสองแบบ ที่แอมพลิจูดน้อยของแรงดันไฟฟ้า RF การคายประจุจริงเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าระหว่างรอบของขดลวด และมีลักษณะของการเรืองแสงตามยาวที่อ่อนตามท่อระบายก๊าซทั้งหมด เมื่อแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า RF เพิ่มขึ้น แสงจะสว่างขึ้นและในที่สุดก็มีการปล่อยวงแหวนสว่างขึ้น การเรืองแสงที่เกิดจากสนามไฟฟ้าตามยาวหายไปในกรณีนี้ ต่อจากนั้น การปลดปล่อยทั้งสองรูปแบบนี้เรียกว่าการปลดปล่อย E-H ตามลำดับ

พื้นที่ของการมีอยู่ของการปลดปล่อยอุปนัยสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนใหญ่: this ความกดดันสูง(ของลำดับความกดอากาศ) ซึ่งพลาสมาที่สร้างขึ้นนั้นอยู่ใกล้กับสมดุลและ ความกดดันต่ำซึ่งพลาสมาที่สร้างขึ้นนั้นไม่สมดุล

การปล่อยเป็นระยะ พลาสม่าของ RF และการปล่อยคลื่นไมโครเวฟ. ประเภทของการปล่อยความถี่สูง

ในการเริ่มต้นและรักษาการปลดปล่อยกระแสไฟตรงแบบเรืองแสงได้ อิเล็กโทรดที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โลหะ) จะต้องสัมผัสโดยตรงกับโซนพลาสมา จากมุมมองทางเทคโนโลยี การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เคมีพลาสมาเช่นนี้ไม่สะดวกเสมอไป ประการแรก ในระหว่างกระบวนการเคลือบพลาสมาของสารเคลือบอิเล็กทริก ฟิล์มที่ไม่นำไฟฟ้าสามารถก่อตัวบนอิเล็กโทรดได้เช่นกัน สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความไม่แน่นอนของการปลดปล่อยและท้ายที่สุดคือการลดทอน ประการที่สอง ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอิเล็กโทรดภายใน มักมีปัญหาเรื่องการปนเปื้อนของกระบวนการเป้าหมายโดยนำวัสดุออกจากพื้นผิวอิเล็กโทรดในระหว่างการสปัตเตอร์ทางกายภาพหรือ ปฏิกริยาเคมีด้วยอนุภาคพลาสม่า เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ รวมทั้งอย่างสมบูรณ์ การละทิ้งการใช้อิเล็กโทรดภายใน อนุญาตให้ใช้การคายประจุเป็นระยะ ๆ โดยไม่ตื่นเต้นด้วยค่าคงที่ แต่โดยสนามไฟฟ้าสลับ

ผลกระทบหลักที่เกิดขึ้นในการปล่อยเป็นระยะถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์ระหว่างความถี่ลักษณะเฉพาะของกระบวนการพลาสมาและความถี่ของสนามที่ใช้ การพิจารณากรณีทั่วไปสามกรณีจะมีประโยชน์:

ความถี่ต่ำ ที่ความถี่ของสนามภายนอกสูงถึง 10 2 - 10 3 Hz สถานการณ์ใกล้เคียงกับที่รับรู้ในค่าคงที่ สนามไฟฟ้า. อย่างไรก็ตาม หากความถี่การสูญเสียประจุที่เป็นลักษณะเฉพาะ vd น้อยกว่าความถี่สนาม w(vd ?w) ประจุจะมีเวลาหายไปหลังจากเครื่องหมายสนามเปลี่ยนไปก่อนที่สนามจะมีค่าเพียงพอที่จะคงการคายประจุ จากนั้นปล่อยจะดับและจุดไฟสองครั้งในช่วงระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงสนาม แรงดันไฟจุดระเบิดซ้ำควรขึ้นอยู่กับความถี่ ยิ่งความถี่สูง เศษส่วนของอิเล็กตรอนที่มีเวลาหายไปในระหว่างการดำรงอยู่ของสนามจะมีขนาดเล็กลง ซึ่งไม่เพียงพอต่อการคงการปลดปล่อย ศักยภาพในการจุดไฟซ้ำก็จะยิ่งต่ำลง บน ความถี่ต่ำหลังจากการพังทลายอัตราส่วนระหว่างกระแสไฟเผาไหม้และแรงดันไฟจะสอดคล้องกับลักษณะแรงดันกระแสไฟคงที่ของการคายประจุ (รูปที่ 1 เส้นโค้งที่ 1) พารามิเตอร์การปลดปล่อยแรงดันไฟฟ้า "ติดตาม" เปลี่ยนไป

ความถี่กลาง เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น เมื่อลักษณะเฉพาะของความถี่ของกระบวนการพลาสม่ามีค่าเท่ากันและค่อนข้างน้อยกว่าความถี่ของสนาม (vd ?w) สถานะการคายประจุไม่มีเวลาที่จะ "ติดตาม" การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย Hysteresis ปรากฏใน CVC แบบไดนามิกของการปลดปล่อย (รูปที่ 1, เส้นโค้ง 2)

ความถี่สูง เมื่อเงื่อนไข< v d <

ข้าว. 1. ลักษณะโวลต์ - แอมแปร์ของการปลดปล่อยเป็นระยะ: 1- CVC แบบคงที่, 2 - CVC ในพื้นที่ความถี่การเปลี่ยนแปลง, 3 - CVC แบบไดนามิกคงที่

การปล่อยไฟฟ้าในก๊าซมีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับลักษณะของสนามไฟฟ้าที่ใช้ (สนามไฟฟ้าคงที่, กระแสสลับ, พัลส์, (HF), ความถี่สูงพิเศษ (SHF)), แรงดันแก๊ส, รูปร่างและตำแหน่งของอิเล็กโทรด, ฯลฯ

สำหรับการปล่อย HF มีวิธีการกระตุ้นดังต่อไปนี้: 1) capacitive ที่ความถี่น้อยกว่า 10 kHz, 2) การเหนี่ยวนำที่ความถี่ในช่วง 100 kHz - 100 MHz วิธีการกระตุ้นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องกำเนิดข้อมูลช่วง ด้วยวิธีการกระตุ้นแบบ capacitive อิเล็กโทรดสามารถติดตั้งภายในห้องทำงานหรือภายนอกได้หากห้องทำจากอิเล็กทริก (รูปที่ 2 a, b) สำหรับวิธีการเหนี่ยวนำจะใช้ขดลวดพิเศษจำนวนรอบขึ้นอยู่กับความถี่ที่ใช้ (รูปที่ 2 c)

การเหนี่ยวนำ RF ปล่อย

การเหนี่ยวนำความถี่สูง (ไร้ไฟฟ้า) ในการปล่อยก๊าซเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าใจมันอย่างถ่องแท้ในทันที สังเกตการคายประจุแบบเหนี่ยวนำได้ง่าย หากวางภาชนะที่อพยพไว้ภายในโซลินอยด์ซึ่งมีกระแสความถี่สูงที่แรงเพียงพอไหลผ่าน ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนซึ่งถูกเหนี่ยวนำโดยฟลักซ์แม่เหล็กแบบสลับกัน การสลายเกิดขึ้นในก๊าซที่เหลือและการปล่อยประจุจะถูกจุด เพื่อรักษาการคายประจุ (ไอออไนเซชัน) ความร้อนจูลของกระแสเหนี่ยวนำวงแหวนที่ไหลในก๊าซไอออไนซ์ตามแนวแรงของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะถูกใช้ไป (เส้นแรงแม่เหล็กภายในโซลินอยด์ยาวขนานกับแกน รูปที่ 3).

รูปที่ 3 แผนผังของสนามในโซลินอยด์

ในบรรดาผลงานเก่าเกี่ยวกับการคายประจุไฟฟ้าแบบไม่ใช้ไฟฟ้า การวิจัยที่มีรายละเอียดมากที่สุดเป็นของ J. Thomson วัย 2 ขวบ ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้พิสูจน์ลักษณะการเหนี่ยวนำของการคายประจุและได้รับเงื่อนไขการจุดไฟตามทฤษฎีโดยเฉพาะอย่างยิ่ง: การพึ่งพาธรณีประตูสนามแม่เหล็กสำหรับการแยกย่อย แรงดันแก๊ส (และความถี่) เช่นเดียวกับเส้นโค้ง Paschen สำหรับการแยกย่อยของช่องว่างการคายประจุในสนามไฟฟ้าคงที่ เส้นโค้งการจุดระเบิดมีขั้นต่ำ สำหรับช่วงความถี่ที่ใช้งานได้จริง (ตั้งแต่สิบถึงสิบเมกะเฮิรตซ์) ค่าต่ำสุดจะอยู่ในบริเวณที่มีความกดดันต่ำ ดังนั้นการคายประจุจึงมักพบในก๊าซที่มีความเข้มข้นสูงเท่านั้น

เงื่อนไขการเผาไหม้ RF - การปล่อยเหนี่ยวนำ

การปลดปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำเป็นการปลดปล่อยที่กระตุ้นโดยกระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำที่อยู่ด้านข้างหรือพื้นผิวด้านท้ายตามกฎของแหล่งกำเนิดพลาสมาทรงกระบอก (รูปที่ 4a, b) ปัญหาหลักของฟิสิกส์การปล่อยอุปนัยแรงดันต่ำคือคำถามเกี่ยวกับกลไกและประสิทธิภาพของการดูดกลืนพลังงาน RF ด้วยพลาสมา เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าด้วยการกระตุ้นการปลดปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบอุปนัยอย่างหมดจด วงจรสมมูลของมันสามารถแสดงได้ดังแสดงในรูปที่ 1g เครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุถูกโหลดบนหม้อแปลงซึ่งขดลวดปฐมภูมิประกอบด้วยเสาอากาศซึ่งกระแสที่เกิดจากเครื่องกำเนิดจะไหลและขดลวดทุติยภูมิจะเป็นกระแสเหนี่ยวนำในพลาสมา ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมต่อกันด้วยค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำร่วม M วงจรหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถลดขนาดลงอย่างง่ายดายเป็นวงจรที่มีความต้านทานเชิงแอ็คทีฟที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและการเหนี่ยวนำของเสาอากาศ ค่าความต้านทานเทียบเท่าและความเหนี่ยวนำของพลาสมา (รูปที่ . 4e) เพื่อให้พลังของเครื่องกำเนิด RF P gen เชื่อมต่อกับพลังงาน P และ t ที่ปล่อยออกมาในเสาอากาศและพลังงาน P p1 ที่ปล่อยออกมาในพลาสมาโดยนิพจน์

โดยที่ I คือกระแสที่ไหลผ่านเสาอากาศ P ant คือความต้านทานเชิงแอ็คทีฟของเสาอากาศ R p 1 คือความต้านทานในพลาสมาที่เท่ากัน

จากสูตร (1) และ (2) จะเห็นได้ว่าเมื่อโหลดถูกจับคู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Pgen กำลังไฟฟ้า RF ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจ่ายให้กับวงจรภายนอกจะถูกกระจายระหว่างสองช่องสัญญาณ กล่าวคือ ส่วนหนึ่งของ กำลังไปทำให้เสาอากาศร้อนและส่วนอื่น ๆ จะถูกดูดซับพลาสมา ก่อนหน้านี้ ในงานส่วนใหญ่ ถือว่าก่อนนั้นภายใต้เงื่อนไขการทดลอง

Rpl > Rantvv (3)

และคุณสมบัติของพลาสมาถูกกำหนดโดยพลังของเครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุซึ่งพลาสมาดูดซับไว้อย่างสมบูรณ์ ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 V. Godyak และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นอย่างน่าเชื่อถือว่าความสัมพันธ์ (3) อาจถูกละเมิดในการปลดปล่อยแรงดันต่ำ แน่นอน จัดให้

รพี? พูดจาโผงผาง (4)

พฤติกรรมของการปลดปล่อย RF แบบอุปนัยเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก

ข้าว. 4. วงจร (a, b) ของแหล่งกำเนิดพลาสมาอุปนัยและ (c) แหล่งกำเนิดพลาสมาอุปนัยที่มีส่วนประกอบ capacitive (d, e) วงจรเทียบเท่าของการปลดปล่อยอุปนัยล้วนๆ

ตอนนี้พารามิเตอร์พลาสมาไม่เพียงขึ้นอยู่กับกำลังของเครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความต้านทานของพลาสมาที่เทียบเท่าซึ่งในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์พลาสมาและเงื่อนไขสำหรับการบำรุงรักษา สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของเอฟเฟกต์ใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอในวงจรปล่อยภายนอก หลังสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของแหล่งพลาสม่าอย่างมาก เห็นได้ชัดว่ากุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของการปลดปล่อยในระบบการปกครองที่สอดคล้องกับความไม่เท่าเทียมกัน (4) เช่นเดียวกับการปรับการทำงานของอุปกรณ์พลาสม่าให้เหมาะสมนั้นอยู่ในความสม่ำเสมอของการเปลี่ยนแปลงความต้านทานพลาสม่าที่เทียบเท่ากับการเปลี่ยนแปลงใน พารามิเตอร์พลาสม่าและเงื่อนไขในการรักษาการปลดปล่อย

ออกแบบ RF - การปลดปล่อยอุปนัย

รากฐานสำหรับการวิจัยสมัยใหม่และการใช้งานของการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบไม่ใช้ไฟฟ้าถูกวางโดยผลงานของ G.I. Babat ซึ่งดำเนินการก่อนสงครามที่โรงงานโคมไฟไฟฟ้าเลนินกราด Svetlana? ผลงานเหล่านี้ได้รับการตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2485 และกลายเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในต่างประเทศหลังจากตีพิมพ์ในอังกฤษในปี พ.ศ. 2490 4 Babat ได้สร้างเครื่องกำเนิดหลอดความถี่สูงที่มีกำลังไฟฟ้าประมาณหนึ่งร้อยกิโลวัตต์ ซึ่งช่วยให้เขาได้รับการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบไร้อิเล็กโทรดอันทรงพลังในอากาศเมื่อเกิดแรงกดดันขึ้น สู่ความกดอากาศ . . Babat ทำงานในช่วงความถี่ 3-62 MHz ตัวเหนี่ยวนำประกอบด้วยหลายรอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ซม. พลังงานมหาศาลในเวลานั้นมากถึงหลายสิบกิโลวัตต์ถูกนำมาใช้ในการปลดปล่อยแรงดันสูง (อย่างไรก็ตาม ค่าดังกล่าวสูงสำหรับการติดตั้งที่ทันสมัย) ?หมัด? แน่นอนว่าอากาศหรือก๊าซอื่น ๆ ที่ความดันบรรยากาศไม่สามารถทำได้แม้แต่กับกระแสสูงสุดในตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นจึงต้องดำเนินมาตรการพิเศษเพื่อจุดไฟปล่อย วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเริ่มต้นการคายประจุที่แรงดันต่ำ เมื่อบริเวณที่มีการแตกตัวมีขนาดเล็ก จากนั้นค่อยเพิ่มแรงดัน นำไปสู่ความกดอากาศ Babat ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อก๊าซไหลผ่านการปลดปล่อยก๊าซหลังสามารถดับได้หากการเป่ารุนแรงเกินไป ที่ความดันสูง ผลกระทบของการหดตัว กล่าวคือ การหลุดออกจากผนังของห้องระบายออก เอกสารหลายฉบับปรากฏในปี 1950 เกี่ยวกับการคายประจุแบบไม่ใช้อิเล็กโทรด 5~7 กอบที่ 5 ตรวจสอบการปล่อยก๊าซเฉื่อยที่ความดันต่ำตั้งแต่ 0.05 ถึง 100 มม. ปรอท ศิลปะ. และกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กสูงถึง 1 กิโลวัตต์ที่ความถี่ 1--3 MHz กำหนดเส้นโค้งการจุดระเบิด วัดกำลังที่ป้อนเข้าสู่การคายประจุโดยวิธีแคลอรีเมตริก และวัดความเข้มข้นของอิเล็กตรอนโดยใช้หัววัด นอกจากนี้ยังได้กราฟการจุดระเบิดสำหรับก๊าซหลายชนิดใน Ref. 7 ใน Ref. 6 มีความพยายามที่จะใช้การปลดปล่อยสำหรับรังสีอัลตราไวโอเลต ไฟฉายพลาสม่าแบบไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งการติดตั้งในปัจจุบันอยู่ใกล้มาก ออกแบบโดย Reed ในปี 1960 8. แผนภาพและรูปถ่ายแสดงในรูปที่ 2. หลอดควอทซ์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.6 ซม. หุ้มด้วยตัวเหนี่ยวนำห้ารอบที่ทำจากท่อทองแดงที่มีระยะห่างระหว่างรอบ 0.78 ซม. เครื่องกำเนิดความถี่สูงอุตสาหกรรมที่มีกำลังขับสูงสุด 10 กิโลวัตต์ทำหน้าที่เป็น แหล่งพลังงาน; ความถี่ในการทำงาน 4 MHz. ใช้แท่งกราไฟท์แบบเคลื่อนย้ายได้เพื่อจุดไฟการคายประจุ แกนที่สอดเข้าไปในตัวเหนี่ยวนำจะถูกให้ความร้อนในสนามความถี่สูงและปล่อยอิเล็กตรอน ก๊าซโดยรอบร้อนขึ้นและขยายตัวและเกิดการสลาย หลังจากการจุดระเบิด ก้านจะถูกลบออกและการคายประจุยังคงไหม้ต่อไป จุดที่สำคัญที่สุดในการติดตั้งนี้คือการใช้แหล่งจ่ายก๊าซในแนวสัมผัส เรดชี้ให้เห็นว่าพลาสมาที่เกิดขึ้นควรแพร่กระจายอย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับการไหลของก๊าซที่มีแนวโน้มที่จะพาไป มิฉะนั้นการคายประจุจะดับเช่นเดียวกับเปลวไฟที่ไม่เสถียร ที่อัตราการไหลต่ำ การบำรุงรักษาพลาสม่าสามารถทำได้โดยการนำความร้อนแบบธรรมดา (บทบาทของการนำความร้อนในการปล่อยแรงดันสูงยังถูกบันทึกไว้โดย Cabanne.5) อย่างไรก็ตาม ที่อัตราการไหลของก๊าซสูง จำเป็นต้องใช้มาตรการเพื่อหมุนเวียนส่วนหนึ่งของพลาสม่า วิธีแก้ปัญหาที่น่าพอใจสำหรับปัญหานี้คือการรักษาเสถียรภาพของกระแสน้ำวนที่ใช้โดย Reed ซึ่งก๊าซถูกป้อนเข้าไปในท่อแบบสัมผัสและไหลผ่านมันทำให้เกิดการเคลื่อนที่เป็นเกลียว เนื่องจากการขยายตัวของแรงเหวี่ยงของแก๊ส คอลัมน์ของแรงดันที่ลดลงจึงก่อตัวขึ้นในส่วนแกนของท่อ แทบไม่มีการไหลตามแนวแกนที่นี่ และพลาสมาบางส่วนถูกดูดที่ต้นน้ำ ยิ่งอัตราการป้อนสูง พลาสมาที่ส่องสว่างก็จะยิ่งทะลุทะลวงกระแสได้สูงขึ้น นอกจากนี้ ด้วยวิธีการจ่ายก๊าซนี้ ก๊าซจะไหลไปตามท่อซึ่งส่วนใหญ่อยู่ใกล้กับผนัง บีบการปล่อยออกจากผนังและแยกส่วนหลังออกจากผลกระทบที่สร้างความเสียหายจากอุณหภูมิสูง ซึ่งทำให้สามารถทำงานได้ด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้น การพิจารณาเชิงคุณภาพเหล่านี้ ซึ่งแสดงโดย Reid สั้น ๆ มีความสำคัญมากในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ แม้ว่าอาจไม่ได้สะท้อนถึงแก่นแท้ของเรื่องอย่างถูกต้องก็ตาม เราจะกลับไปที่คำถามเกี่ยวกับการบำรุงรักษาพลาสมา ซึ่งดูเหมือนจะเป็นเรื่องที่ร้ายแรงที่สุดเมื่อพิจารณาถึงการปลดปล่อยที่เสถียรคงที่ในการไหลของก๊าซ ด้านล่างในบทที่ IV.

รีดทำงานกับอาร์กอนและส่วนผสมของอาร์กอนกับฮีเลียม ไฮโดรเจน ออกซิเจน และอากาศ เขาตั้งข้อสังเกตว่ามันง่ายที่สุดที่จะรักษาการปลดปล่อยในอาร์กอนบริสุทธิ์ อัตราการไหลของอาร์กอนอยู่ที่ 10–20 ลิตร/นาที (ความเร็วของก๊าซเฉลี่ยเหนือหน้าตัดของท่อคือ 30–40 ซม./วินาที) โดยให้กำลังไฟฟ้า 1.5–3 กิโลวัตต์ต่อท่อระบายออก ซึ่งคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของ พลังงานที่ใช้โดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รีดกำหนดความสมดุลของพลังงานในพลาสมาคบเพลิงและวัดการกระจายเชิงพื้นที่ของอุณหภูมิในพลาสมาโดยใช้วิธีการทางแสง

เขาตีพิมพ์เอกสารอีกหลายฉบับ: เกี่ยวกับการคายประจุแบบเหนี่ยวนำที่ทรงพลังที่แรงดันต่ำ,9 เกี่ยวกับการวัดการถ่ายเทความร้อนไปยังโพรบที่สอดเข้าไปในจุดต่างๆ ในขนนกพลาสม่า,10 เกี่ยวกับการเติบโตของผลึกของวัสดุทนไฟโดยใช้เตาเหนี่ยวนำ ฯลฯ

ไฟฉายพลาสม่าแบบเหนี่ยวนำซึ่งคล้ายกับการออกแบบของ Reed ได้รับการอธิบายในภายหลังโดย Rebu

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2506 มีผลงานมากมายปรากฏในสื่อของเราและสื่อต่างประเทศที่อุทิศให้กับการศึกษาทดลองการปล่อยประจุแบบเหนี่ยวนำแรงดันสูงทั้งในภาชนะปิดและในการไหลของก๊าซ

การกระจายอุณหภูมิเชิงพื้นที่ในบริเวณที่ระบายออกและในพลาสมาเจ็ต และวัดการกระจายของความเข้มข้นของอิเล็กตรอน ตามกฎแล้วจะใช้วิธีการออปติคัลสเปกตรัมและโพรบที่รู้จักกันดีซึ่งมักใช้ในการศึกษาพลาสมาของการปลดปล่อยอาร์ค กำลังไฟฟ้าที่สะสมอยู่ในการปล่อยจะถูกวัดที่แรงดันไฟฟ้าต่างกันบนตัวเหนี่ยวนำ อัตราการไหลของก๊าซที่แตกต่างกัน การพึ่งพาพารามิเตอร์ต่างๆ สำหรับก๊าซ ความถี่ และอื่นๆ ที่ต่างกัน เป็นการยากที่จะสร้างการพึ่งพาที่สม่ำเสมอ กล่าวคือ อุณหภูมิพลาสม่าบน พลังงานที่สะสมอยู่ในการปล่อยเนื่องจากทุกอย่างขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะ: เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ, เรขาคณิตของตัวเหนี่ยวนำ, อัตราการจ่ายก๊าซ ฯลฯ ผลลัพธ์ทั่วไปของงานจำนวนมากคือข้อสรุปว่าตามคำสั่งของ หลายหรือสิบกิโลวัตต์อุณหภูมิของอาร์กอนพลาสม่าถึงประมาณ 9000-10,000 ° K .

การกระจายอุณหภูมิโดยทั่วไปมีลักษณะอย่างไรที่ราบสูง? อยู่ตรงกลางของท่อและหยดลงอย่างรวดเร็วใกล้กับผนังอย่างไร? ไม่เท่ากันในตอนกลางจะได้รับการจุ่มเล็กน้อยโดยปกติไม่กี่ร้อยองศา สำหรับก๊าซอื่นๆ อุณหภูมิจะอยู่ที่ 10,000° ขึ้นอยู่กับประเภทของก๊าซและสภาวะอื่นๆ อุณหภูมิในอากาศต่ำกว่าในอาร์กอนที่มีกำลังเท่ากัน และในทางกลับกัน เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่เท่ากันจึงต้องใช้พลังงานมากกว่าหลายเท่า31 อุณหภูมิจะสูงขึ้นเล็กน้อยตามกำลังที่เพิ่มขึ้นและขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของก๊าซเล็กน้อย ในรูป แสดง 3 และ 4 เพื่อแสดงให้เห็นการกระจายอุณหภูมิตามรัศมี สนามอุณหภูมิ (ไอโซเทอร์ม) และการกระจายของความเข้มข้นของอิเล็กตรอน การทดลองที่ 27 แสดงให้เห็นว่าเมื่ออัตราการจ่ายก๊าซและอัตราการไหลเพิ่มขึ้น (ในกรณีของการจ่ายในแนวสัมผัส) การปลดปล่อยจะถูกกดออกจากผนังมากขึ้นเรื่อยๆ และรัศมีการระบายออกจะเปลี่ยนประมาณ 0.8 เป็น 0.4 ของรัศมีท่อ เมื่ออัตราการไหลของก๊าซเพิ่มขึ้น พลังงานที่สะสมอยู่ในการปล่อยจะลดลงบ้าง ซึ่งสัมพันธ์กับรัศมีการคายประจุที่ลดลง กล่าวคือ การไหลของพลาสมาหรืออัตราการไหล ในระหว่างการระบายออกในภาชนะปิด โดยไม่มีการไหลของก๊าซ บริเวณที่เปล่งแสงของการปล่อยมักจะมาใกล้ผนังด้านข้างของเรือมาก การวัดความเข้มข้นของอิเล็กตรอนได้แสดงให้เห็นว่าสถานะของพลาสมาที่ความดันบรรยากาศใกล้เคียงกับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ความเข้มข้นและอุณหภูมิที่วัดได้นั้นพอดีในสมการสหโดยมีความถูกต้องเป็นที่น่าพอใจ

การเหนี่ยวนำ RF - การปลดปล่อย

ในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแหล่งพลาสมาแรงดันต่ำซึ่งหลักการของการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับการปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบอุปนัยในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็กรวมถึงการปลดปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบอุปนัยที่วางไว้ในสนามแม่เหล็กภายนอกที่มีการเหนี่ยวนำที่สอดคล้องกัน กับเงื่อนไขของอิเล็กตรอนไซโคลตรอนเรโซแนนซ์ (ECR) และสภาวะกระตุ้นของเฮลิคอนและคลื่น Trivelpiece-Gold (TG) (ต่อไปนี้จะเรียกว่าแหล่งกำเนิดเฮลิคอน)

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสนามไฟฟ้า RF นั้นถูกถลกหนังในพลาสมาของการปลดปล่อยอุปนัย อิเล็กตรอนถูกทำให้ร้อนในชั้นใกล้ผนังที่แคบ เมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกถูกนำไปใช้กับพลาสมาของการปลดปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบเหนี่ยวนำ ขอบเขตความโปร่งใสจะปรากฏขึ้น ซึ่งสนาม RF จะเจาะลึกเข้าไปในพลาสมา และอิเล็กตรอนจะถูกทำให้ร้อนตลอดปริมาตรทั้งหมด เอฟเฟกต์นี้ใช้ในแหล่งพลาสมา ซึ่งหลักการทำงานนั้นอิงตาม ECR แหล่งดังกล่าวส่วนใหญ่ทำงานในย่านความถี่ไมโครเวฟ (2.45 GHz) ตามกฎแล้วรังสีไมโครเวฟถูกนำมาใช้ผ่านหน้าต่างควอทซ์เข้าไปในห้องปล่อยก๊าซทรงกระบอกซึ่งมีสนามแม่เหล็กที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กมีลักษณะเฉพาะจากการมีอยู่ของโซนเรโซแนนซ์หนึ่งหรือหลายโซนซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไข ECR และพลังงาน RF จะถูกฉีดเข้าไปในพลาสมา ในช่วง RF นั้น ECR ถูกใช้ในสิ่งที่เรียกว่าแหล่งพลาสมาลูปเป็นกลาง มีบทบาทสำคัญในการสร้างพลาสมาและการก่อตัวของโครงสร้างการปลดปล่อยโดยเส้นขอบที่เป็นกลางซึ่งเป็นจุดต่อเนื่องของจุดที่มีสนามแม่เหล็กเป็นศูนย์ วงจรแม่เหล็กปิดเกิดขึ้นโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าสามตัว กระแสในขดลวดของขดลวดบนและล่างมีทิศทางเดียวกัน กระแสในขดลวดตรงกลางไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม การคายประจุด้วยการเหนี่ยวนำ RF ที่มีวงจรเป็นกลางนั้นมีความหนาแน่นของพลาสมาสูง (10 11 - 10 12 ซม. ~ 3) และอุณหภูมิอิเล็กตรอนต่ำ (1 -4 eV)

การคายประจุแบบเหนี่ยวนำโดยไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก

กำลัง P pi ที่พลาสมาดูดกลืนจะถูกพล็อตตาม abscissa เป็นตัวแปรอิสระ เป็นเรื่องปกติที่จะถือว่าความหนาแน่นของพลาสมา pe เป็นสัดส่วนกับ P pi อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าสำหรับแหล่งพลาสมาที่แตกต่างกัน ค่าสัมประสิทธิ์ของสัดส่วนระหว่าง P pi และ pe จะแตกต่างกัน อย่างที่เห็น แนวโน้มทั่วไปในพฤติกรรมของความต้านทานที่เท่ากัน R pi คือการเพิ่มขึ้นของมันในพื้นที่ของค่าที่ค่อนข้างเล็กของกำลังไฟฟ้าเข้า และความอิ่มตัวของมัน

ในทางตรงกันข้าม ในบริเวณที่มีความเข้มข้นของอิเล็กตรอนสูง ซึ่งการดูดกลืนแบบไร้การชนกันนั้นมีอิทธิพลเหนือกว่า กล่าวคือ ในพื้นที่ของเอฟเฟกต์ผิวหนังผิดปกติ การพึ่งพา R pl (n e) นั้นใกล้เคียงกับที่ได้รับสำหรับสื่อที่มีการกระจายเชิงพื้นที่สูง โดยทั่วไป ความไม่ต่อเนื่องกันของการพึ่งพาความต้านทานที่เท่ากันกับความหนาแน่นของพลาสมานั้นอธิบายได้จากการแข่งขันระหว่างสองปัจจัย: ในอีกด้านหนึ่ง การดูดกลืนพลังงาน RF จะเพิ่มขึ้นเมื่อความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ผิวหนัง ความลึกซึ่งกำหนดความกว้างของพื้นที่การดูดกลืนพลังงาน RF ลดลงเมื่อเพิ่มขึ้น n e

แบบจำลองทางทฤษฎีของแหล่งกำเนิดพลาสมาที่ถูกกระตุ้นด้วยเสาอากาศแบบเกลียวที่อยู่บนพื้นผิวด้านบนสุดคาดการณ์ว่าความต้านทานในพลาสมาที่เท่ากันไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวของแหล่งกำเนิดพลาสมา โดยที่ความลึกของชั้นผิวหนังจะน้อยกว่าความยาวของ แหล่งที่มาของพลาสม่า ทางกายภาพ ผลลัพธ์นี้ชัดเจน เนื่องจากพลังงาน RF ถูกดูดซึมภายในชั้นผิวหนัง ภายใต้เงื่อนไขการทดลอง ความลึกของผิวหนังจะน้อยกว่าความยาวของแหล่งกำเนิดพลาสมาอย่างชัดเจน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ความต้านทานในพลาสมาที่เท่ากันของแหล่งกำเนิดที่ติดตั้งเสาอากาศปลายบนจะไม่ขึ้นอยู่กับความยาวของพวกมัน ในทางตรงกันข้าม หากเสาอากาศอยู่บนพื้นผิวด้านข้างของแหล่งกำเนิด การเพิ่มความยาวของแหล่งกำเนิดพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความยาวของเสาอากาศพร้อมกันจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของภูมิภาคที่พลังงาน RF ถูกดูดซึม กล่าวคือ การยืดตัวของชั้นผิวหนัง ดังนั้น ในกรณีของเสาอากาศด้านข้าง ความต้านทานที่เท่ากันจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของแหล่งกำเนิดที่เพิ่มขึ้น

การทดลองและการคำนวณแสดงให้เห็นว่าที่แรงดันต่ำ ค่าสัมบูรณ์ของความต้านทานในพลาสมาที่เท่ากันนั้นมีค่าน้อย การเพิ่มแรงดันของแก๊สทำงานจะทำให้ความต้านทานเทียบเท่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ผลกระทบนี้ได้รับการสังเกตซ้ำแล้วซ้ำอีกทั้งในงานทฤษฎีและงานทดลอง เหตุผลทางกายภาพสำหรับการเพิ่มความสามารถของพลาสมาในการดูดซับพลังงาน RF ด้วยแรงดันที่เพิ่มขึ้นนั้นอยู่ในกลไกการดูดซับพลังงาน RF ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 5 ที่ความดันขั้นต่ำที่พิจารณา p = 0.1 mTorr กลไกการกระจาย Cherenkov มีความโดดเด่น การชนกันของอิเล็กตรอนกับอะตอมแทบไม่มีผลกระทบต่อค่าความต้านทานที่เท่ากัน และการชนกันของอิเล็กตรอน-ไอออนทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยในความต้านทานเทียบเท่าที่ n e > 3 x 10 11 cm-3 ความดันเพิ่มขึ้น กล่าวคือ ความถี่ของการชนกันของอิเล็กตรอนกับอะตอมทำให้ความต้านทานที่เท่ากันเพิ่มขึ้นเนื่องจากบทบาทของกลไกการชนกันของการดูดกลืนพลังงาน RF สามารถเห็นได้จากรูปที่ 5 ซึ่งแสดงอัตราส่วนของความต้านทานเทียบเท่าที่คำนวณด้วยกลไกการดูดซับแบบไม่มีการชนและไม่มีการชน กับค่าความต้านทานเทียบเท่าที่คำนวณจากการชนเท่านั้น

ข้าว.5 . การพึ่งพาอัตราส่วนของความต้านทานเทียบเท่า Rpi ซึ่งคำนวณโดยคำนึงถึงกลไกการดูดกลืนแบบไม่มีการชนและไม่มีการชนกัน กับค่าความต้านทานที่เท่ากัน Rpi ซึ่งคำนวณโดยคำนึงถึงการชนกันเท่านั้น บนความหนาแน่นของพลาสมา ทำการคำนวณสำหรับแหล่งกำเนิดรูปจานแบนที่มีรัศมี 10 ซม. ที่ความดันก๊าซเป็นกลาง 0.3 mTorr (1), 1 mTorr (2), 10 mTorr (3), 100 mTorr (7), 300 mTorr (5 ).

การคายประจุแบบเหนี่ยวนำด้วยสนามแม่เหล็กภายนอก

การทดลองใช้แหล่งกำเนิดพลาสมาที่ติดตั้งเสาอากาศแบบเกลียวซึ่งอยู่ที่พื้นผิวด้านข้างและปลายของแหล่งกำเนิด ตลอดจนเสาอากาศ Nagoya III สำหรับความถี่ในการทำงาน 13.56 MHz พื้นที่ของสนามแม่เหล็ก B « 0.4--1 mT สอดคล้องกับเงื่อนไข ECR และภูมิภาค B> 1 ​​​​mT สอดคล้องกับเงื่อนไขสำหรับการกระตุ้นของเฮลิคอนและคลื่น Trivelpeace-Gold

ที่ความดันต่ำของแก๊สทำงาน (p ~ 5 mTorr) ความต้านทานในพลาสมาที่เท่ากันโดยไม่มีสนามแม่เหล็กจะมีค่าน้อยกว่าในบริเวณ "เฮลิคอน" มาก ค่าของ Rpl ที่ได้รับสำหรับภูมิภาค ECR นั้นอยู่ในตำแหน่งกลาง และที่นี่ความต้านทานที่เท่ากันจะเพิ่มขึ้นแบบโมโนโทนด้วยสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น บริเวณ "เฮลิคอน" มีลักษณะเฉพาะโดยการพึ่งพาอาศัยกันของความต้านทานที่เท่ากันของสนามแม่เหล็ก และความไม่โมโนโทนิกของ Rpl(B) ในกรณีของเสาอากาศแบบเกลียวปลายและเสาอากาศนาโกย่า III นั้นเด่นชัดกว่าในกรณีของ เสาอากาศแบบเกลียวด้านข้าง ตำแหน่งและจำนวนสูงสุดของเส้นโค้ง ^pi(B) ขึ้นอยู่กับกำลัง RF อินพุต ความยาวและรัศมีของแหล่งกำเนิดพลาสมา ประเภทของก๊าซ และความดันของมัน

การเพิ่มกำลังไฟฟ้าเข้า เช่น ความเข้มข้นของอิเล็กตรอน ne นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความต้านทานที่เท่ากันและการเปลี่ยนค่าสูงสุดของฟังก์ชัน pi(B) ไปยังบริเวณของสนามแม่เหล็กสูงและในบางกรณีอาจปรากฏค่าสูงสุดของค่าสูงสุดเฉพาะที่เพิ่มเติม นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นผลกระทบที่คล้ายคลึงกันกับการเพิ่มขึ้นของความยาวของแหล่งพลาสมา

ความดันที่เพิ่มขึ้นในช่วง 2-5 mTorr ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 4b ไม่ได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะของการพึ่งพา ^ pl (B) อย่างไรก็ตามที่แรงกดดันมากกว่า 10 mTorr การไม่ต่อเนื่องของการพึ่งพาความต้านทานที่เท่ากันในสนามแม่เหล็กจะหายไปค่าสัมบูรณ์ของเทียบเท่า ความต้านทานลดลงและต่ำกว่าค่าที่ได้รับโดยไม่มีสนามแม่เหล็ก

การวิเคราะห์กลไกทางกายภาพของการดูดซับพลังงาน RF โดยพลาสมาของการปล่อยอุปนัยภายใต้เงื่อนไข ECR และสภาวะของการกระตุ้นของเฮลิคอนและคลื่น TG ได้ดำเนินการในงานทฤษฎีมากมาย การพิจารณาวิเคราะห์ปัญหาการกระตุ้นของเฮลิคอนและคลื่น TG ในกรณีทั่วไปนั้นสัมพันธ์กับปัญหาที่มีนัยสำคัญ เนื่องจากจำเป็นต้องอธิบายคลื่นที่เชื่อมต่อถึงกันสองคลื่น จำได้ว่าเฮลิคอนเป็นคลื่นขวางเร็ว และคลื่น TG เป็นคลื่นตามยาวช้า คลื่นเฮลิคอนและ TG กลายเป็นอิสระเฉพาะในกรณีของพลาสมาที่ไม่ จำกัด เชิงพื้นที่ซึ่งเป็นตัวแทนของไอเกนโหมดของการสั่นพลาสม่าด้วยแม่เหล็ก ในกรณีของแหล่งกำเนิดพลาสมาทรงกระบอกจำกัด ปัญหาสามารถแก้ไขได้ด้วยตัวเลขเท่านั้น อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติหลักของกลไกทางกายภาพของการดูดกลืนพลังงาน RF ที่ B > 1 mT สามารถแสดงให้เห็นได้โดยใช้การประมาณเฮลิคอนที่พัฒนาขึ้นในเฮลิคอน ซึ่งอธิบายกระบวนการของการกระตุ้นคลื่นในพลาสมาภายใต้เงื่อนไขว่าอสมการ

พื้นที่สมัคร

พลาสม่าแม่เหล็กเผาไหม้ความถี่สูง

เครื่องปฏิกรณ์พลาสม่าและแหล่งกำเนิดไอออน ซึ่งเป็นหลักการของการปล่อยคลื่นความถี่วิทยุแบบเหนี่ยวนำแรงดันต่ำ เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเทคโนโลยีภาคพื้นดินและอวกาศสมัยใหม่มาเป็นเวลาหลายทศวรรษ การใช้งานทางเทคนิคอย่างกว้างขวางของการปลดปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อดีหลัก ๆ : ความเป็นไปได้ที่จะได้รับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงที่ระดับพลังงาน RF ที่ค่อนข้างต่ำ การไม่มีพลาสมาสัมผัสกับอิเล็กโทรดโลหะ อุณหภูมิของอิเล็กตรอนต่ำ และ จึงมีศักยภาพในพลาสมาต่ำเมื่อเทียบกับผนังที่จำกัดการปลดปล่อย นอกเหนือจากการลดการสูญเสียพลังงานบนผนังของแหล่งกำเนิดพลาสม่าแล้ว ยังช่วยให้หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อพื้นผิวของตัวอย่างในระหว่างการบำบัดด้วยการปลดปล่อยไอออนพลังงานสูงได้

ตัวอย่างทั่วไปของแหล่งกำเนิดพลาสมาที่ทำงานบนการปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำโดยไม่มีสนามแม่เหล็กคือเครื่องปฏิกรณ์พลาสมาที่ออกแบบมาสำหรับการแกะสลักพื้นผิว แหล่งกำเนิดไอออนที่ออกแบบมาเพื่อใช้เทคโนโลยีลำแสงไอออนบนบกและทำงานในอวกาศในฐานะเครื่องมือแก้ไขวงโคจรของยานอวกาศ แหล่งกำเนิดแสง คุณสมบัติการออกแบบทั่วไปของอุปกรณ์เหล่านี้คือการมีห้องปล่อยก๊าซ (GDC) บนพื้นผิวด้านนอกซึ่งมีตัวเหนี่ยวนำหรือเสาอากาศอยู่ภายในหรือภายใน ด้วยความช่วยเหลือของเสาอากาศที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดความถี่สูง พลังงาน RF จะถูกนำเข้าสู่โวลุ่ม GDC และการปล่อยประจุแบบไม่ใช้อิเล็กโทรดจะจุดประกาย กระแสน้ำที่ไหลผ่านเสาอากาศทำให้เกิดสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนในพลาสมา ซึ่งจะทำให้อิเล็กตรอนร้อนขึ้นกับพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำให้ไอออไนซ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของพลาสมาโดยทั่วไปในเครื่องปฏิกรณ์พลาสมาคือ 10 11 - 3 x 10 12 ซม. - 3 และในแหล่งกำเนิดไอออน - 3 x 10 10 - 3 x 10 11 ซม. - 3 ความดันลักษณะเฉพาะของก๊าซเป็นกลางในเครื่องปฏิกรณ์พลาสมาจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1 ถึง 30 mTorr ในแหล่งกำเนิดไอออนคือ 0.1 mTorr ในแหล่งกำเนิดแสงคือ 0.1-10 Torr

เครื่องปฏิกรณ์พลาสม่าและแหล่งกำเนิดไอออน ซึ่งเป็นหลักการของการปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำแรงดันต่ำ เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเทคโนโลยีภาคพื้นดินและอวกาศสมัยใหม่มาเป็นเวลาหลายทศวรรษ การกระจายการใช้งานทางเทคนิคอย่างกว้างขวางของการปลดปล่อย RF แบบเหนี่ยวนำได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อดีหลัก - ความเป็นไปได้ที่จะได้รับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงที่ระดับพลังงาน RF ที่ค่อนข้างต่ำ, การไม่มีพลาสมาสัมผัสกับอิเล็กโทรดโลหะ, อุณหภูมิอิเล็กตรอนต่ำและ จึงมีศักยภาพในพลาสมาต่ำเมื่อเทียบกับผนังที่จำกัดการปลดปล่อย นอกเหนือจากการลดการสูญเสียพลังงานบนผนังของแหล่งกำเนิดพลาสม่าแล้ว ยังช่วยให้หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อพื้นผิวของตัวอย่างในระหว่างการบำบัดด้วยการปลดปล่อยไอออนพลังงานสูงได้

ผลลัพธ์ที่ได้รับในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทั้งเชิงทดลองและเชิงทฤษฎี แสดงให้เห็นว่าพารามิเตอร์พลาสมาของการปลดปล่อย RF แบบอุปนัยขึ้นอยู่กับการสูญเสียพลังงานในวงจรภายนอกและกำลังที่เข้าสู่การปลดปล่อยผ่านช่องทางอุปนัยและคาปาซิทีฟ ในอีกด้านหนึ่ง พารามิเตอร์ของพลาสมาถูกกำหนดโดยค่าของพลังงานที่ดูดซับ และในทางกลับกัน พวกมันจะกำหนดทั้งอัตราส่วนของพลังที่เข้าสู่ช่องทางต่าง ๆ และในที่สุดพลังงานที่ดูดซับโดย พลาสม่า สิ่งนี้กำหนดลักษณะการปลดปล่อยที่สม่ำเสมอในตัวเอง ความสม่ำเสมอในตัวเองแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดในความไม่ต่อเนื่องกันที่รุนแรงของการพึ่งพาพารามิเตอร์พลาสมาบนสนามแม่เหล็กและการหยุดชะงักของการปล่อย การสูญเสียพลังงานที่สำคัญในวงจรภายนอกและการพึ่งพา nonmonotonic ของความสามารถของพลาสมาในการดูดซับพลังงาน RF บนความหนาแน่นของพลาสมาทำให้เกิดความอิ่มตัวของความหนาแน่นของพลาสมาด้วยการเพิ่มกำลังของเครื่องกำเนิด RF และการปรากฏตัวของฮิสเทรีซิสใน การพึ่งพาพารามิเตอร์พลาสมากับกำลังกำเนิด RF และสนามแม่เหล็กภายนอก

การปรากฏตัวของส่วนประกอบ capacitive ของการปลดปล่อยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในส่วนของพลังงานที่นำเข้าสู่พลาสมาผ่านช่องทางอุปนัย สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของการเปลี่ยนการคายประจุจากโหมดต่ำไปเป็นโหมดสูงเป็นภูมิภาคที่มีกำลังต่ำกว่าของเครื่องกำเนิดคลื่นความถี่วิทยุ ในการเปลี่ยนจากโหมดการคายประจุต่ำไปเป็นโหมดสูง การมีอยู่ของส่วนประกอบแบบคาปาซิทีฟจะแสดงออกมาในการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นยิ่งขึ้นในความหนาแน่นของพลาสมาด้วยกำลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและการหายตัวไปของฮิสเทรีซิส การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของอิเล็กตรอนอันเนื่องมาจากการจ่ายพลังงานผ่านช่อง capacitive ไปสู่ค่าที่เกินค่าที่ความต้านทานเทียบเท่าถึงค่าสูงสุดจะนำไปสู่การลดลงของการมีส่วนร่วมของพลังงาน RF ผ่านช่องทางอุปนัย ไม่สมเหตุสมผลทางกายภาพในการเปรียบเทียบโหมดของการปลดปล่อย RF แบบอุปนัยที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนต่ำและสูงด้วยโหมด capacitive และ inductive เนื่องจากการมีอยู่ของช่องสัญญาณหนึ่งช่องสำหรับป้อนพลังงานเข้าสู่พลาสมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในส่วนของพลังงานที่จ่ายให้กับ พลาสม่าผ่านช่องทางอื่น

การปรับแต่งรูปแบบของกระบวนการทางกายภาพในการคายประจุ RF แบบเหนี่ยวนำแรงดันต่ำทำให้สามารถปรับพารามิเตอร์ของอุปกรณ์พลาสม่าที่ทำงานบนพื้นฐานให้เหมาะสมได้

โฮสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

อุปกรณ์ดูดสูญญากาศสำหรับปล่อยก๊าซไอออนที่ออกแบบมาสำหรับการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า หลักการทำงานของไดโอดซีเนอร์แบบเรืองแสง กฎทางกายภาพขั้นพื้นฐาน พื้นที่รักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า การทำงานของตัวปรับความคงตัวแบบพาราเมตริก

ทดสอบเพิ่ม 10/28/2011


พารามิเตอร์ของการปลดปล่อยบางส่วนและการพึ่งพา พื้นฐานของการพัฒนาการคายประจุบางส่วน การวินิจฉัยสายเคเบิล การพัฒนารูปแบบการวิเคราะห์สำหรับการประเมินสถานะของสายเคเบิลตามการวัดลักษณะการปล่อยบางส่วน

วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 07/05/2017


ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาระบบเลเซอร์พัลซิ่ง กลไกการผกผัน ลักษณะเฉพาะของการคายประจุที่คงอยู่ได้ด้วยตัวเองโดยใช้แคโทดเย็น ระบบ preionization การปล่อยก๊าซ องค์ประกอบพื้นฐานของพัลซิ่งเลเซอร์และขอบเขตการใช้งาน

ภาคเรียนที่เพิ่ม 03/20/2016


การเพิ่มจำนวนหลักทั้งหมดด้วยการเพิ่มทวีคูณของข้อผิดพลาดที่แก้ไขแล้ว เปลี่ยนจำนวนบิตที่บิดเบี้ยวโดยเฉลี่ยด้วยการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นในส่วนเบี่ยงเบนกำลังสอง การกำหนดความถี่ของการสูญเสียข้อความ การพล็อตกราฟฟังก์ชัน

งานห้องปฏิบัติการเพิ่ม 12/01/2014


ประเภทของตัวเก็บประจุความถี่สูง ความจุเฉพาะ การใช้ตัวเก็บประจุที่มีความจุน้อย ตัวเก็บประจุอากาศของความจุตัวแปร ตัวเก็บประจุแบบกึ่งตัวแปร ตัวเก็บประจุสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ ตัวเก็บประจุของวงจรรวม

บทคัดย่อ เพิ่ม 01/09/2009


ลักษณะของเครื่องมือไฟฟ้าสำหรับการวัดกระแสตรง กระแสสลับ และแรงดันไฟ การออกแบบ หลักการทำงาน ขอบเขต ข้อดีและข้อเสีย ความหมายและการจำแนกประเภทของโวลต์มิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ วงจรเครื่องมือ

ภาคเรียนที่เพิ่ม 03/26/2010


ลักษณะและขอบเขตของสัญญาณในระบบประมวลผลดิจิทัล ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัลเฉพาะทาง SPF CM: นักพัฒนาและประวัติ โครงสร้างและลักษณะเฉพาะ ขอบเขต อัลกอริธึม และซอฟต์แวร์

ภาคเรียนที่เพิ่ม 12/06/2010


เซ็นเซอร์วัดแรงดันสเตรนเกจ แผนผังการสอบเทียบของเซ็นเซอร์ ตรวจสอบอิทธิพลของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่อการอ่านค่าของอุปกรณ์ แผนผังของการจุดระเบิดด้วยการคายประจุ สมการการพึ่งพาแรงดันไฟบนเซ็นเซอร์ ผลกระทบของการปลดปล่อยต่อการอ่าน

ภาคเรียนที่เพิ่ม 12/29/2012


สายเคเบิลประเภทหลักของเครือข่ายโทรศัพท์ในชนบท, ขอบเขต, อุณหภูมิในการทำงานที่อนุญาตและการวาง ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับขนาดการออกแบบของสายเคเบิลความถี่สูงรูปสี่เหลี่ยมเดี่ยวสำหรับการสื่อสารในชนบท ลักษณะทางไฟฟ้า

บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 08/30/2009


พารามิเตอร์พื้นฐานและหลักการของการสลับ ไดอะแกรมการเชื่อมต่อที่สำคัญ สวิตช์ความถี่สูงแบบเครื่องกลและแบบอิเล็กทรอนิกส์ ทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามเกต MOS และวงจรรวมไมโครเวฟเสาหิน กลไกการบริหารไมโครซิสเต็มส์

การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นวิธีการให้ความร้อนแบบไม่สัมผัสโดยกระแสความถี่สูง (อังกฤษ RFH - การให้ความร้อนด้วยความถี่วิทยุ, การให้ความร้อนด้วยคลื่นความถี่วิทยุ) ของวัสดุที่นำไฟฟ้า

คำอธิบายของวิธีการ

การเหนี่ยวนำความร้อนคือการให้ความร้อนของวัสดุโดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นนี่คือความร้อนของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้า (ตัวนำ) โดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ (แหล่งที่มาของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ) การเหนี่ยวนำความร้อนจะดำเนินการดังนี้ ชิ้นงานที่นำไฟฟ้า (โลหะ, กราไฟต์) ถูกวางไว้ในตัวเหนี่ยวนำที่เรียกว่า ซึ่งเป็นเส้นลวดหนึ่งเส้นขึ้นไป (ส่วนใหญ่มักเป็นทองแดง) กระแสอันทรงพลังของความถี่ต่างๆ (จากหลายสิบเฮิรตซ์ถึงหลายเมกะเฮิรตซ์) ถูกเหนี่ยวนำในตัวเหนี่ยวนำโดยใช้เครื่องกำเนิดพิเศษซึ่งเป็นผลมาจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสน้ำวนในชิ้นงาน กระแสน้ำวนทำให้ชิ้นงานร้อนภายใต้การกระทำของความร้อนจูล (ดูกฎจูล-เลนซ์)

ระบบตัวเหนี่ยวนำว่างเปล่าเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าแบบไม่มีแกนซึ่งตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดปฐมภูมิ ชิ้นงานเป็นแบบขดลวดทุติยภูมิลัดวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กระหว่างขดลวดจะปิดในอากาศ

ที่ความถี่สูงกระแสน้ำวนจะถูกแทนที่โดยสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากพวกมันในชั้นผิวบาง ๆ ของชิ้นงาน Δ ​​(Surface-effect) ซึ่งเป็นผลมาจากความหนาแน่นของพวกมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและชิ้นงานจะถูกทำให้ร้อน ชั้นพื้นฐานของโลหะได้รับความร้อนเนื่องจากการนำความร้อน ไม่ใช่กระแสที่สำคัญ แต่เป็นความหนาแน่นกระแสสูง ในชั้นผิวหนัง Δ ความหนาแน่นกระแสจะลดลงตามปัจจัยของ e เมื่อเทียบกับความหนาแน่นกระแสบนพื้นผิวของชิ้นงาน ในขณะที่ความร้อน 86.4% ถูกปลดปล่อยออกมาในชั้นผิวหนัง (ของการปล่อยความร้อนทั้งหมด ความลึกของชั้นผิวหนังขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับความถี่ของรังสี: ยิ่งความถี่สูง ชั้นผิวที่บางลง นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ μ ของวัสดุชิ้นงาน

สำหรับโลหะผสมเหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และแม่เหล็กที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดกูรี μ มีค่าตั้งแต่หลายร้อยถึงหมื่น สำหรับวัสดุอื่นๆ (หลอมเหลว โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ยูเทคติกเหลวละลายต่ำ กราไฟต์ อิเล็กโทรไลต์ เซรามิกที่นำไฟฟ้า ฯลฯ) μ จะเท่ากับหนึ่งโดยประมาณ

ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ 2 MHz ความลึกของผิวทองแดงประมาณ 0.25 มม. สำหรับเหล็ก ≈ 0.001 มม.

ตัวเหนี่ยวนำจะร้อนมากระหว่างการทำงาน เนื่องจากจะดูดซับรังสีของตัวเอง นอกจากนี้ยังดูดซับการแผ่รังสีความร้อนจากชิ้นงานที่ร้อนอีกด้วย พวกมันสร้างตัวเหนี่ยวนำจากท่อทองแดงที่ระบายความร้อนด้วยน้ำ น้ำถูกจ่ายโดยการดูด - ช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยในกรณีที่เกิดการไหม้หรือลดแรงดันของตัวเหนี่ยวนำ

แอปพลิเคชัน:
การหลอม การบัดกรี และการเชื่อมโลหะแบบไม่สัมผัสที่สะอาดเป็นพิเศษ
ได้รับต้นแบบของโลหะผสม
การดัดและอบชุบชิ้นส่วนเครื่องจักร
ธุรกิจจิวเวลรี่.
การตัดเฉือนชิ้นส่วนขนาดเล็กที่อาจได้รับความเสียหายจากเปลวไฟหรือความร้อนจากอาร์ค
การชุบผิวแข็ง
การชุบแข็งและการอบชุบด้วยความร้อนของชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน
การฆ่าเชื้อเครื่องมือแพทย์

ข้อดี.

การให้ความร้อนหรือหลอมละลายของวัสดุที่นำไฟฟ้าด้วยความเร็วสูง

ความร้อนเป็นไปได้ในบรรยากาศป้องกันแก๊ส ในตัวกลางออกซิไดซ์ (หรือรีดิวซ์) ในของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า ในสุญญากาศ

การให้ความร้อนผ่านผนังของห้องป้องกันที่ทำจากแก้ว ซีเมนต์ พลาสติก ไม้ - วัสดุเหล่านี้ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยมากและยังคงเย็นระหว่างการติดตั้ง ให้ความร้อนเฉพาะวัสดุที่นำไฟฟ้าเท่านั้น - โลหะ (รวมถึงหลอมเหลว) คาร์บอน เซรามิกนำไฟฟ้า อิเล็กโทรไลต์ โลหะเหลว ฯลฯ

เนื่องจากแรง MHD ที่เกิดขึ้นใหม่ โลหะเหลวจึงถูกผสมอย่างเข้มข้น จนถึงการรักษาให้ลอยอยู่ในอากาศหรือก๊าซป้องกัน - นี่คือวิธีที่โลหะผสมบริสุทธิ์พิเศษได้รับในปริมาณเล็กน้อย (การหลอมแบบลอยตัว การหลอมละลายในเบ้าหลอมแบบแม่เหล็กไฟฟ้า)

เนื่องจากการให้ความร้อนกระทำโดยใช้รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า จึงไม่เกิดมลภาวะของชิ้นงานโดยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของคบเพลิงในกรณีที่เกิดความร้อนจากเปลวไฟจากแก๊ส หรือโดยวัสดุอิเล็กโทรดในกรณีที่เกิดความร้อนจากส่วนโค้ง การวางตัวอย่างในบรรยากาศก๊าซเฉื่อยและอัตราการให้ความร้อนสูงจะขจัดการเกิดตะกรัน

ใช้งานง่ายเนื่องจากตัวเหนี่ยวนำมีขนาดเล็ก

ตัวเหนี่ยวนำสามารถทำเป็นรูปร่างพิเศษได้ - ซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อนให้ความร้อนสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว โดยไม่ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวหรือการไม่ให้ความร้อนในพื้นที่

ง่ายต่อการทำความร้อนในท้องถิ่นและแบบเลือก

เนื่องจากความร้อนที่เข้มข้นที่สุดเกิดขึ้นในชั้นบนที่บางของชิ้นงาน และชั้นที่อยู่ด้านล่างจะได้รับความร้อนอย่างอ่อนโยนมากขึ้นเนื่องจากการนำความร้อน วิธีการนี้จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการชุบแข็งผิวของชิ้นส่วน (แกนกลางยังคงมีความหนืด)

อุปกรณ์อัตโนมัติที่ง่ายดาย - รอบการทำความร้อนและความเย็น การควบคุมอุณหภูมิและการถือครอง การป้อนและการกำจัดชิ้นงาน

หน่วยทำความร้อนเหนี่ยวนำ:

ในการติดตั้งที่มีความถี่ในการทำงานสูงถึง 300 kHz จะใช้อินเวอร์เตอร์ในชุดประกอบ IGBT หรือทรานซิสเตอร์ MOSFET การติดตั้งดังกล่าวออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนกับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ในการให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนขนาดเล็ก จะใช้ความถี่สูง (สูงถึง 5 MHz, ช่วงของคลื่นกลางและสั้น) การติดตั้งความถี่สูงจะถูกสร้างขึ้นบนหลอดอิเล็กทรอนิกส์

นอกจากนี้ เพื่อให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนขนาดเล็ก การติดตั้งความถี่สูงจะถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์ MOSFET สำหรับความถี่ในการทำงานสูงถึง 1.7 MHz การควบคุมและปกป้องทรานซิสเตอร์ที่ความถี่สูงทำให้เกิดปัญหาบางประการ ดังนั้นการตั้งค่าความถี่ที่สูงขึ้นจึงค่อนข้างแพง

ตัวเหนี่ยวนำให้ความร้อนชิ้นส่วนขนาดเล็กมีขนาดเล็กและตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็กซึ่งนำไปสู่การลดลงของปัจจัยคุณภาพของวงจรเรโซแนนท์ทำงานที่ความถี่ต่ำและประสิทธิภาพลดลงและยังแสดงอันตรายต่อออสซิลเลเตอร์หลัก (ปัจจัยด้านคุณภาพ ของวงจรเรโซแนนซ์เป็นสัดส่วนกับ L / C วงจรเรโซแนนซ์ที่มีปัจจัยคุณภาพต่ำนั้นดีเกินไป "อัด" ด้วยพลังงานทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรในตัวเหนี่ยวนำและปิดการใช้งานออสซิลเลเตอร์หลัก) เพื่อเพิ่มปัจจัยคุณภาพของวงจรออสซิลเลเตอร์ ใช้สองวิธี:
- เพิ่มความถี่ในการทำงานซึ่งนำไปสู่ความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
- การใช้เม็ดมีดแม่เหล็กในตัวเหนี่ยวนำ วางตัวเหนี่ยวนำด้วยแผ่นวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก

เนื่องจากตัวเหนี่ยวนำทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ความถี่สูง การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจึงได้รับการใช้งานทางอุตสาหกรรมหลังจากการพัฒนาและเริ่มการผลิตหลอดไฟสำหรับเครื่องกำเนิดที่มีประสิทธิภาพ ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 1 การเหนี่ยวนำความร้อนถูกจำกัดการใช้งาน ในเวลานั้นเครื่องกำเนิดความถี่สูง (งานโดย V.P. Vologdin) หรือการติดตั้งการปล่อยประกายไฟถูกใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โดยหลักการแล้ววงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเป็นอะไรก็ได้ (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายใบพัด, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า RC, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ตื่นเต้นอย่างอิสระ, เครื่องกำเนิดการผ่อนคลายต่างๆ) ที่ทำงานบนโหลดในรูปแบบของขดลวดเหนี่ยวนำและมีกำลังเพียงพอ นอกจากนี้ยังจำเป็นที่ความถี่การสั่นสูงเพียงพอ

ตัวอย่างเช่น ในการ "ตัด" ลวดเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. ในไม่กี่วินาที ต้องใช้กำลังการสั่นอย่างน้อย 2 กิโลวัตต์ที่ความถี่อย่างน้อย 300 kHz

โครงร่างถูกเลือกตามเกณฑ์ต่อไปนี้: ความน่าเชื่อถือ; เสถียรภาพความผันผวน ความเสถียรของพลังงานที่ปล่อยออกมาในชิ้นงาน ความสะดวกในการผลิต ความสะดวกในการติดตั้ง; จำนวนชิ้นส่วนขั้นต่ำเพื่อลดต้นทุน การใช้ชิ้นส่วนที่โดยรวมแล้วทำให้น้ำหนักและขนาดลดลง เป็นต้น

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่เครื่องกำเนิดสามจุดแบบอุปนัยถูกใช้เป็นเครื่องกำเนิดของการสั่นความถี่สูง (เครื่องกำเนิด Hartley เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีการป้อนกลับของตัวแปลงอัตโนมัติ นี่คือวงจรจ่ายไฟแบบขนานที่กระตุ้นตัวเองสำหรับแอโนดและวงจรเลือกความถี่ที่สร้างจากวงจรออสซิลเลเตอร์ มีการใช้อย่างประสบความสำเร็จและยังคงใช้ต่อไปในห้องปฏิบัติการ การประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับเครื่องประดับ สถานประกอบการอุตสาหกรรม และในการปฏิบัติงานของมือสมัครเล่น ตัวอย่างเช่น ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง การชุบแข็งพื้นผิวของลูกกลิ้งของรถถัง T-34 ได้ดำเนินการในการติดตั้งดังกล่าว

ข้อเสียของสามจุด:

ประสิทธิภาพต่ำ (น้อยกว่า 40% เมื่อใช้หลอดไฟ)

การเบี่ยงเบนความถี่ที่รุนแรงในขณะที่ให้ความร้อนแก่ชิ้นงานที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กเหนือจุด Curie (≈700С) (การเปลี่ยนแปลงของμ) ซึ่งเปลี่ยนความลึกของชั้นผิวหนังและเปลี่ยนโหมดการอบชุบด้วยความร้อนอย่างไม่คาดคิด เมื่อให้ความร้อนกับชิ้นส่วนที่สำคัญ อาจไม่สามารถยอมรับได้ นอกจากนี้ การติดตั้ง RF ที่ทรงพลังต้องทำงานในช่วงความถี่แคบๆ ที่ Rossvyazokhrankultura อนุญาต เนื่องจากมีการป้องกันที่ไม่ดี พวกมันจึงเป็นเครื่องส่งวิทยุ และอาจรบกวนการแพร่ภาพทางโทรทัศน์และวิทยุ บริการชายฝั่งและกู้ภัย

เมื่อช่องว่างเปลี่ยนไป (เช่น จากเล็กไปใหญ่) การเหนี่ยวนำของระบบเปล่าตัวเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความถี่และความลึกของชั้นผิวหนังด้วย

เมื่อเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำแบบเลี้ยวเดียวเป็นแบบหลายรอบ ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง ความถี่ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน

ภายใต้การนำของ Babat, Lozinsky และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสองและสามวงจรได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น (มากถึง 70%) และยังรักษาความถี่ในการทำงานให้ดีขึ้นอีกด้วย หลักการของการกระทำของพวกเขามีดังนี้ เนื่องจากการใช้วงจรคู่และการเชื่อมต่อระหว่างกันที่อ่อนลง การเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำของวงจรการทำงานไม่ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างแรงในความถี่ของวงจรการตั้งค่าความถี่ เครื่องส่งวิทยุถูกสร้างขึ้นตามหลักการเดียวกัน

เครื่องกำเนิดความถี่สูงสมัยใหม่เป็นอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ส่วนประกอบ IGBT หรือทรานซิสเตอร์ MOSFET อันทรงพลัง ซึ่งมักจะสร้างตามแบบบริดจ์หรือแบบฮาล์ฟบริดจ์ ทำงานที่ความถี่สูงถึง 500 kHz ประตูของทรานซิสเตอร์เปิดโดยใช้ระบบควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ ระบบควบคุมขึ้นอยู่กับงานช่วยให้คุณถือ .โดยอัตโนมัติ

ก) ความถี่คงที่
b) พลังงานคงที่ที่ปล่อยออกมาในชิ้นงาน
ค) ประสิทธิภาพสูงสุด

ตัวอย่างเช่น เมื่อวัสดุแม่เหล็กถูกทำให้ร้อนเหนือจุด Curie ความหนาของชั้นผิวหนังจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความหนาแน่นของกระแสไฟจะลดลง และชิ้นงานเริ่มร้อนขึ้นแย่ลง คุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุก็หายไปเช่นกันและกระบวนการย้อนกลับของการทำให้เป็นแม่เหล็กหยุดลง - ชิ้นงานเริ่มร้อนขึ้นแย่ลง ความต้านทานโหลดลดลงอย่างกะทันหัน - ซึ่งอาจนำไปสู่ ​​"ระยะห่าง" ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและความล้มเหลว ระบบควบคุมตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงผ่านจุด Curie และเพิ่มความถี่โดยอัตโนมัติเมื่อโหลดลดลงอย่างกะทันหัน (หรือลดพลังงาน)

หมายเหตุ.

ควรวางตัวเหนี่ยวนำให้ใกล้กับชิ้นงานมากที่สุดหากเป็นไปได้ สิ่งนี้ไม่เพียงเพิ่มความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้ชิ้นงานเท่านั้น (ตามสัดส่วนของกำลังสองของระยะทาง) แต่ยังเพิ่มตัวประกอบกำลัง Cos(φ)

การเพิ่มความถี่จะลดค่าตัวประกอบกำลังลงอย่างมาก (ตามสัดส่วนของลูกบาศก์ของความถี่)

เมื่อวัสดุที่เป็นแม่เหล็กถูกทำให้ร้อน ความร้อนเพิ่มเติมก็จะถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการกลับตัวของสนามแม่เหล็ก การให้ความร้อนที่จุด Curie นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก

เมื่อคำนวณตัวเหนี่ยวนำจำเป็นต้องคำนึงถึงความเหนี่ยวนำของยางที่นำไปสู่ตัวเหนี่ยวนำซึ่งสามารถมากกว่าตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำเองได้มาก (หากตัวเหนี่ยวนำทำในรูปของการหมุนรอบเล็ก ๆ เส้นผ่านศูนย์กลางหรือแม้กระทั่งส่วนหนึ่งของการเลี้ยว - ส่วนโค้ง)

มีสองกรณีของการสั่นพ้องในวงจรออสซิลเลเตอร์: เรโซแนนซ์เรโซแนนซ์และเรโซแนนซ์กระแส
วงจรการสั่นแบบขนาน - การสะท้อนของกระแส
ในกรณีนี้ แรงดันไฟบนคอยล์และบนตัวเก็บประจุจะเท่ากับแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่เรโซแนนซ์ ความต้านทานของวงจรระหว่างจุดแตกแขนงจะสูงสุด และกระแส (รวม I) ผ่านความต้านทานโหลด Rn จะน้อยที่สุด (กระแสภายในวงจร I-1l และ I-2s มากกว่ากระแสกำเนิด) .

ตามหลักการแล้ว อิมพีแดนซ์ลูปคืออินฟินิตี้ - วงจรไม่ได้ดึงกระแสจากแหล่งกำเนิด เมื่อความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางใดๆ จากความถี่เรโซแนนซ์ อิมพีแดนซ์ของวงจรจะลดลงและกระแสเชิงเส้น (Itot) จะเพิ่มขึ้น

วงจรออสซิลเลเตอร์แบบอนุกรม - เรโซแนนซ์เรโซแนนซ์

คุณสมบัติหลักของวงจรเรโซแนนซ์แบบอนุกรมคืออิมพีแดนซ์ของมันมีค่าน้อยที่สุดที่เรโซแนนซ์ (ZL + ZC - ขั้นต่ำ) เมื่อปรับความถี่เป็นค่าที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าความถี่เรโซแนนซ์ อิมพีแดนซ์จะเพิ่มขึ้น
บทสรุป:
ในวงจรขนานที่เรโซแนนซ์ กระแสที่ไหลผ่านวงจรคือ 0 และแรงดันไฟสูงสุด
ในวงจรอนุกรม ตรงกันข้ามจะเป็นจริง - แรงดันมีแนวโน้มเป็นศูนย์ และกระแสสูงสุด

บทความนี้นำมาจากเว็บไซต์ http://dic.academic.ru/ และทำใหม่เป็นข้อความที่เข้าใจได้ง่ายขึ้นสำหรับผู้อ่านโดย บริษัท LLC Prominduktor

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำ- เป็นไฟฟ้า เครื่องทำความร้อน, การทำงานกับการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในวงจรการนำไฟฟ้าแบบปิด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ต้องการทราบว่าเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานอย่างไร? ZAVODRRเป็นพอร์ทัลข้อมูลการค้าซึ่งคุณจะพบข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องทำความร้อน

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำกระแสน้ำวน

ขดลวดเหนี่ยวนำสามารถให้ความร้อนกับโลหะใด ๆ ประกอบเครื่องทำความร้อนที่ใช้ทรานซิสเตอร์และมีประสิทธิภาพสูงกว่า 95% พวกเขาได้เปลี่ยนเครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำแบบท่อยาวซึ่งมีประสิทธิภาพไม่เกิน 60%

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำกระแสน้ำวนสำหรับการทำความร้อนแบบไม่สัมผัสไม่มีการสูญเสียเนื่องจากการปรับค่าความบังเอิญเรโซแนนซ์ของพารามิเตอร์การทำงานของการติดตั้งด้วยพารามิเตอร์ของวงจรออสซิลเลเตอร์เอาท์พุต เครื่องทำความร้อนประเภท Vortex ที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์สามารถวิเคราะห์และปรับความถี่เอาต์พุตได้อย่างสมบูรณ์แบบในโหมดอัตโนมัติ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำโลหะ

เครื่องทำความร้อนสำหรับการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำของโลหะมีวิธีแบบไม่สัมผัสเนื่องจากการกระทำของสนามกระแสน้ำวน เครื่องทำความร้อนประเภทต่างๆเจาะโลหะให้มีความลึกตั้งแต่ 0.1 ถึง 10 ซม. ขึ้นอยู่กับความถี่ที่เลือก:

• ความถี่สูง;
• ความถี่เฉลี่ย
• ความถี่สูงพิเศษ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำโลหะทำให้สามารถประมวลผลชิ้นส่วนได้ ไม่เพียงแต่ในพื้นที่เปิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการวางวัตถุที่ให้ความร้อนในห้องที่แยกออกมาต่างหาก ซึ่งสามารถสร้างสื่อใดๆ รวมทั้งในสุญญากาศได้

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำไฟฟ้า

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำไฟฟ้าความถี่สูงใช้ใหม่ทุกวัน เครื่องทำความร้อนทำงานด้วยกระแสสลับ ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำเพื่อให้โลหะมีอุณหภูมิที่ต้องการในการดำเนินการต่อไปนี้: การปลอม, การบัดกรี, การเชื่อม, การดัด, การชุบแข็ง ฯลฯ เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้าทำงานที่ความถี่สูง 30-100 kHz และใช้สำหรับให้ความร้อนแก่สื่อและสารหล่อเย็นประเภทต่างๆ

เครื่องทำความร้อนนำไปใช้ในหลายพื้นที่:

• โลหะวิทยา (เครื่องทำความร้อน HDTV, เตาเหนี่ยวนำ);
• เครื่องมือวัด (องค์ประกอบการบัดกรี);
• ทางการแพทย์ (การผลิตและฆ่าเชื้อเครื่องมือ);
• เครื่องประดับ (การผลิตเครื่องประดับ);
• ที่อยู่อาศัยและชุมชน (หม้อไอน้ำความร้อนเหนี่ยวนำ);
• อาหาร (หม้อไอน้ำเหนี่ยวนำ)

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่กลาง

เมื่อต้องการความร้อนที่ลึกกว่า ฮีตเตอร์แบบเหนี่ยวนำความถี่กลางจะถูกใช้ โดยทำงานที่ความถี่ปานกลางตั้งแต่ 1 ถึง 20 kHz ตัวเหนี่ยวนำขนาดกะทัดรัดสำหรับเครื่องทำความร้อนทุกประเภทมีหลากหลายรูปทรง ซึ่งได้รับการคัดเลือกเพื่อให้มั่นใจว่าตัวอย่างที่มีรูปร่างหลากหลายที่สุดจะได้รับความร้อนสม่ำเสมอ ในขณะที่ยังสามารถให้ความร้อนเฉพาะที่ได้อีกด้วย ประเภทความถี่ปานกลางจะแปรรูปวัสดุสำหรับการตีขึ้นรูปและการชุบแข็ง ตลอดจนผ่านการให้ความร้อนสำหรับการปั๊ม

ใช้งานง่าย ประสิทธิภาพสูงถึง 100% เครื่องทำความร้อนความถี่ปานกลางแบบเหนี่ยวนำถูกใช้สำหรับเทคโนโลยีที่หลากหลายในด้านโลหะวิทยา (รวมถึงการหลอมโลหะต่างๆ) วิศวกรรมเครื่องกล การผลิตเครื่องมือ และพื้นที่อื่นๆ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูง

การใช้งานที่หลากหลายที่สุดสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง เครื่องทำความร้อนมีลักษณะความถี่สูง 30-100 kHz และช่วงพลังงานกว้าง 15-160 กิโลวัตต์ ประเภทความถี่สูงให้ความร้อนในระดับความลึกเล็กน้อย แต่ก็เพียงพอที่จะปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีของโลหะ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูงใช้งานง่ายและประหยัด ในขณะที่ประสิทธิภาพสามารถเข้าถึง 95% ทุกประเภททำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานและรุ่นสองบล็อก (เมื่อวางหม้อแปลงความถี่สูงไว้ในบล็อกแยกต่างหาก) ช่วยให้ทำงานได้ตลอด 24 ชั่วโมง เครื่องทำความร้อนมีการป้องกัน 28 ประเภทซึ่งแต่ละประเภทมีหน้าที่ในการทำงานของตัวเอง ตัวอย่าง การควบคุมแรงดันน้ำในระบบหล่อเย็น

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำไมโครเวฟ

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำไมโครเวฟทำงานที่ความถี่สูง (100-1.5 MHz) และเจาะลึกถึงระดับความร้อน (สูงสุด 1 มม.) ประเภทของไมโครเวฟขาดไม่ได้สำหรับการประมวลผลชิ้นส่วนที่บาง เล็ก และเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก การใช้เครื่องทำความร้อนดังกล่าวทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนรูปที่ไม่พึงประสงค์ที่มาพร้อมกับความร้อนได้

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำไมโครเวฟที่ใช้โมดูล JGBT และทรานซิสเตอร์ MOSFET มีขีดจำกัดกำลังไฟ 3.5-500 กิโลวัตต์ ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในการผลิตเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง นาฬิกา เครื่องประดับ สำหรับการผลิตลวดและเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ ที่ต้องการความเที่ยงตรงเป็นพิเศษและมีลักษณะเป็นเส้นเป็นเส้น

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำปลอม

จุดประสงค์หลักของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบบหลอม (IKN) คือการให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนหรือชิ้นส่วนของชิ้นส่วนก่อนที่จะทำการตีขึ้นรูปในภายหลัง ช่องว่างสามารถมีได้หลายประเภท โลหะผสม และรูปร่าง เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำช่วยให้คุณสามารถประมวลผลชิ้นงานทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใดก็ได้ในโหมดอัตโนมัติ:

• ประหยัดเนื่องจากใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีในการทำความร้อนและมีประสิทธิภาพสูงถึง 95%
• ใช้งานง่าย อนุญาตสำหรับ: การควบคุมกระบวนการเต็มรูปแบบ การโหลดและขนถ่ายกึ่งอัตโนมัติ มีตัวเลือกด้วยระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ
• เชื่อถือได้และสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน

เครื่องทำความร้อนลูกกลิ้งเหนี่ยวนำ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำสำหรับการแข็งตัวของเพลาทำงานร่วมกับคอมเพล็กซ์ชุบแข็ง ชิ้นงานอยู่ในตำแหน่งแนวตั้งและหมุนภายในตัวเหนี่ยวนำที่อยู่กับที่ เครื่องทำความร้อนช่วยให้สามารถใช้เพลาทุกประเภทเพื่อให้ความร้อนในท้องถิ่นตามลำดับความลึกของการชุบแข็งสามารถเป็นเศษส่วนของมิลลิเมตรในเชิงลึก

จากการเหนี่ยวนำความร้อนของเพลาตลอดความยาวด้วยการระบายความร้อนทันที ความแข็งแรงและความทนทานของเพลาจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เครื่องทำความร้อนท่อเหนี่ยวนำ

ท่อทุกประเภทสามารถบำบัดด้วยเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ ฮีตเตอร์แบบท่อสามารถระบายความร้อนด้วยอากาศหรือด้วยน้ำ โดยมีกำลัง 10-250 กิโลวัตต์ โดยมีพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้:

• เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำท่อระบายความร้อนด้วยอากาศผลิตโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ยืดหยุ่นและผ้าห่มระบายความร้อน อุณหภูมิความร้อนสูงถึงอุณหภูมิ 400 °C และใช้ท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 - 1250 มม. ความหนาของผนังใดก็ได้
• ท่อระบายความร้อนด้วยน้ำเหนี่ยวนำมีอุณหภูมิความร้อน 1600 °C และใช้สำหรับท่อ "ดัด" ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 20 - 1250 มม.

ตัวเลือกการรักษาความร้อนแต่ละแบบใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพของท่อเหล็ก

ไพโรมิเตอร์สำหรับควบคุมความร้อน

พารามิเตอร์การทำงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคืออุณหภูมิ นอกจากเซ็นเซอร์ในตัวแล้ว อินฟราเรดไพโรมิเตอร์มักถูกใช้เพื่อการควบคุมที่ละเอียดยิ่งขึ้น อุปกรณ์ออปติคัลเหล่านี้ช่วยให้คุณกำหนดอุณหภูมิของพื้นผิวที่เข้าถึงยากได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย (เนื่องจากความร้อนสูง โอกาสในการสัมผัสกับไฟฟ้า ฯลฯ)

หากคุณเชื่อมต่อไพโรมิเตอร์กับเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ คุณจะไม่เพียงตรวจสอบระบอบอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังรักษาอุณหภูมิความร้อนโดยอัตโนมัติตามเวลาที่กำหนดอีกด้วย

หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

ระหว่างการทำงานจะเกิดสนามแม่เหล็กในตัวเหนี่ยวนำซึ่งวางชิ้นส่วนไว้ ขึ้นอยู่กับงาน (ความลึกของความร้อน) และชิ้นส่วน (องค์ประกอบ) ความถี่ที่เลือกได้ตั้งแต่ 0.5 ถึง 700 kHz

หลักการทำงานของฮีตเตอร์ตามกฎของฟิสิกส์กล่าวว่า: เมื่อตัวนำอยู่ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับจะเกิด EMF (แรงเคลื่อนไฟฟ้า) ขึ้น พล็อตแอมพลิจูดแสดงให้เห็นว่ามันเคลื่อนที่ตามสัดส่วนการเปลี่ยนแปลงของความเร็วฟลักซ์แม่เหล็ก ด้วยเหตุนี้กระแสน้ำวนจึงเกิดขึ้นในวงจรซึ่งขนาดขึ้นอยู่กับความต้านทาน (วัสดุ) ของตัวนำ ตามกฎหมาย Joule-Lenz กระแสไฟฟ้าทำให้เกิดความร้อนของตัวนำซึ่งมีความต้านทาน

หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทุกประเภทคล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้า ชิ้นงานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งอยู่ในตัวเหนี่ยวนำจะคล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้า (ไม่มีวงจรแม่เหล็ก) ขดลวดปฐมภูมิคือตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำรองของชิ้นส่วน และโหลดคือความต้านทานของโลหะ ด้วยการให้ความร้อนแบบ HDTV จะเกิด "เอฟเฟกต์ผิวหนัง" ขึ้น กระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นภายในชิ้นงานจะแทนที่กระแสหลักไปยังพื้นผิวของตัวนำ เนื่องจากความร้อนของโลหะบนพื้นผิวจะแรงกว่าภายใน

ข้อดีของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยและเป็นผู้นำในอุปกรณ์ทุกประเภท ข้อได้เปรียบนี้ประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

• มันกินไฟน้อยกว่าและไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
• ใช้งานง่าย ให้งานคุณภาพสูง และให้คุณควบคุมกระบวนการได้
• การให้ความร้อนผ่านผนังของห้องจะทำให้เกิดความบริสุทธิ์เป็นพิเศษและความสามารถในการรับโลหะผสมที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ในขณะที่การหลอมสามารถทำได้ในบรรยากาศต่างๆ รวมถึงก๊าซเฉื่อยและในสุญญากาศ
• ด้วยความช่วยเหลือของการให้ความร้อนสม่ำเสมอของรายละเอียดของรูปแบบใด ๆ หรือความร้อนแบบเลือกได้
• สุดท้าย เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นแบบสากล ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้ทุกที่ แทนที่การติดตั้งที่สิ้นเปลืองพลังงานและไม่มีประสิทธิภาพที่ล้าสมัย

การซ่อมแซมเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำจากอะไหล่จากคลังสินค้าของเรา ขณะนี้เราสามารถซ่อมฮีตเตอร์ได้ทุกประเภท เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะค่อนข้างเชื่อถือได้หากคุณปฏิบัติตามคำแนะนำในการใช้งานอย่างเคร่งครัดและหลีกเลี่ยงโหมดการทำงานที่รุนแรง อันดับแรก ให้ตรวจสอบอุณหภูมิและการระบายความร้อนด้วยน้ำที่เหมาะสม

รายละเอียดของการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทุกประเภทมักไม่ได้รับการเผยแพร่อย่างสมบูรณ์ในเอกสารประกอบของผู้ผลิตควรซ่อมแซมโดยผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองซึ่งคุ้นเคยกับหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างละเอียด

วิดีโอการทำงานของเครื่องทำความร้อนความถี่กลางเหนี่ยวนำ

คุณสามารถชมวิดีโอการทำงานของเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่กลางได้ซึ่งความถี่ปานกลางจะใช้สำหรับการเจาะลึกเข้าไปในผลิตภัณฑ์โลหะทุกประเภท เครื่องทำความร้อนความถี่ปานกลางเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และทันสมัยซึ่งทำงานตลอดเวลาเพื่อประโยชน์ขององค์กรของคุณ

และในอุปกรณ์ต่างๆ ความร้อนในอุปกรณ์ที่ให้ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาจากกระแสที่เกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับภายในตัวเครื่อง พวกเขาเรียกว่าการเหนี่ยวนำ อันเป็นผลมาจากการกระทำของพวกเขาอุณหภูมิสูงขึ้น การเหนี่ยวนำความร้อนของโลหะเป็นไปตามกฎทางกายภาพหลักสองข้อ:

• ฟาราเดย์-แมกซ์เวลล์;
• จูล-เลนซ์

ในร่างกายที่เป็นโลหะ เมื่อวางไว้ในสนามสลับกัน สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนจะเริ่มปรากฏขึ้น

อุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำ

ทุกอย่างเกิดขึ้นดังนี้ ภายใต้การกระทำของตัวแปร แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ของการเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนไป

EMF ทำหน้าที่ในลักษณะที่กระแสน้ำวนไหลภายในร่างกาย ซึ่งปล่อยความร้อนตามกฎหมาย Joule-Lenz อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ EMF ยังสร้างกระแสสลับในโลหะอีกด้วย ในกรณีนี้พลังงานความร้อนจะถูกปล่อยออกมาซึ่งทำให้อุณหภูมิของโลหะเพิ่มขึ้น

การให้ความร้อนประเภทนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดเนื่องจากไม่มีการสัมผัส ช่วยให้มีอุณหภูมิที่สูงมากซึ่งสามารถประมวลผลได้

เพื่อให้ความร้อนเหนี่ยวนำ จำเป็นต้องสร้างแรงดันและความถี่ที่แน่นอนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถทำได้ในอุปกรณ์พิเศษ - ตัวเหนี่ยวนำ มันขับเคลื่อนจากเครือข่ายอุตสาหกรรมที่ 50 Hz คุณสามารถใช้แหล่งพลังงานแยกสำหรับสิ่งนี้ - ตัวแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดสำหรับตัวเหนี่ยวนำความถี่ต่ำคือเกลียว (ตัวนำหุ้มฉนวน) ซึ่งสามารถวางไว้ในท่อโลหะหรือพันรอบได้ กระแสที่ไหลผ่านทำให้ท่อร้อนซึ่งจะถ่ายเทความร้อนสู่สิ่งแวดล้อม

การใช้ความร้อนเหนี่ยวนำที่ความถี่ต่ำนั้นค่อนข้างหายาก การแปรรูปโลหะที่ความถี่ปานกลางและสูงเป็นเรื่องปกติ

อุปกรณ์ดังกล่าวแตกต่างกันตรงที่คลื่นแม่เหล็กกระทบพื้นผิวซึ่งถูกลดทอนลง ร่างกายแปลงพลังงานของคลื่นนี้เป็นความร้อน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์สูงสุด ส่วนประกอบทั้งสองควรอยู่ในรูปทรงใกล้เคียงกัน

ใช้ที่ไหน

การใช้ความร้อนเหนี่ยวนำในโลกสมัยใหม่เป็นที่แพร่หลาย พื้นที่ใช้งาน:

• การหลอมโลหะการบัดกรีแบบไม่สัมผัส
• การได้รับโลหะผสมใหม่
• วิศวกรรมเครื่องกล
• ธุรกิจเครื่องประดับ
• การทำชิ้นส่วนขนาดเล็กที่อาจเสียหายได้ด้วยวิธีการอื่น
• (ยิ่งไปกว่านั้น รายละเอียดอาจเป็นการกำหนดค่าที่ซับซ้อนที่สุด)
• การอบชุบด้วยความร้อน (การแปรรูปชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักร, พื้นผิวชุบแข็ง);
• ยา (การฆ่าเชื้ออุปกรณ์และเครื่องมือ)

การเหนี่ยวนำความร้อน: ลักษณะเชิงบวก

วิธีนี้มีข้อดีหลายประการ:

• ด้วยสิ่งนี้ คุณสามารถให้ความร้อนและละลายวัสดุนำไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว
• ให้ความร้อนในทุกสภาพแวดล้อม: ในสุญญากาศ บรรยากาศ ของเหลวที่ไม่นำไฟฟ้า
• เนื่องจากมีเพียงวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเท่านั้นที่ถูกทำให้ร้อน ผนังที่ดูดซับคลื่นได้เล็กน้อยจึงยังคงเย็นอยู่
• ในพื้นที่เฉพาะของโลหะวิทยา เพื่อให้ได้โลหะผสมที่บริสุทธิ์มาก นี่เป็นกระบวนการที่สนุกสนาน เพราะโลหะนั้นผสมอยู่ในเปลือกของก๊าซป้องกัน

• เมื่อเทียบกับชนิดอื่นๆ การเหนี่ยวนำไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม หากในกรณีของมลพิษของหัวเตาแก๊สเช่นเดียวกับในการให้ความร้อนแบบอาร์คการเหนี่ยวนำจะขจัดสิ่งนี้เนื่องจากการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า "บริสุทธิ์"
• ขนาดเล็กของตัวเหนี่ยวนำอุปกรณ์
• ความเป็นไปได้ในการผลิตตัวเหนี่ยวนำในรูปทรงใดๆ ก็ตาม ซึ่งจะไม่นำไปสู่การให้ความร้อนในท้องถิ่น แต่จะส่งผลให้มีการกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอ
• ไม่สามารถถูกแทนที่ได้หากจำเป็นต้องให้ความร้อนเฉพาะพื้นที่บางส่วนของพื้นผิว
• ไม่ยากในการตั้งค่าอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับโหมดที่ต้องการและควบคุม

ข้อเสีย

ระบบมีข้อเสียดังต่อไปนี้:

• ค่อนข้างยากที่จะติดตั้งและปรับประเภทของความร้อน (การเหนี่ยวนำ) และอุปกรณ์อย่างอิสระ เป็นการดีกว่าที่จะหันไปหาผู้เชี่ยวชาญ
• ความจำเป็นในการจับคู่ตัวเหนี่ยวนำและชิ้นงานอย่างแม่นยำ มิฉะนั้น การเหนี่ยวนำความร้อนจะไม่เพียงพอ พลังงานของตัวเหนี่ยวนำอาจถึงค่าเล็กน้อย

เครื่องทำความร้อนด้วยอุปกรณ์เหนี่ยวนำ

สำหรับการจัดเรียงเครื่องทำความร้อนส่วนบุคคล คุณสามารถพิจารณาตัวเลือกเช่นการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

หม้อแปลงจะใช้เป็นหน่วยซึ่งประกอบด้วยขดลวดสองประเภท: หลักและรอง (ซึ่งในทางกลับกันจะลัดวงจร)

มันทำงานอย่างไร

หลักการทำงานของตัวเหนี่ยวนำทั่วไป: กระแสน้ำวนไหลผ่านภายในและนำสนามไฟฟ้าไปยังวัตถุที่สอง

เพื่อให้น้ำไหลผ่านหม้อต้มดังกล่าวได้จึงนำท่อสองท่อมาใส่: สำหรับน้ำเย็นที่ไหลเข้าและที่ทางออกของน้ำอุ่น - ท่อที่สอง เนื่องจากแรงดันน้ำจึงไหลเวียนอย่างต่อเนื่องซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะทำให้องค์ประกอบตัวเหนี่ยวนำร้อน การมีอยู่ของมาตราส่วนนั้นไม่รวมอยู่ในที่นี้ เนื่องจากการสั่นคงที่เกิดขึ้นในตัวเหนี่ยวนำ

องค์ประกอบดังกล่าวในการบำรุงรักษาจะมีราคาไม่แพง ข้อดีหลักคืออุปกรณ์ทำงานเงียบ คุณสามารถติดตั้งในห้องใดก็ได้

ทำอุปกรณ์เอง

การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำจะไม่ยากมาก แม้แต่ผู้ที่ไม่มีประสบการณ์หลังจากศึกษามาอย่างดีก็จะรับมือกับงานนี้ได้ ก่อนเริ่มงาน คุณต้องตุนสิ่งของที่จำเป็นดังต่อไปนี้:

• อินเวอร์เตอร์ สามารถใช้ได้จากเครื่องเชื่อม ราคาไม่แพง และต้องใช้ความถี่สูง คุณสามารถทำมันเอง แต่นี่เป็นงานที่ต้องใช้เวลามาก
• ตัวเรือนเครื่องทำความร้อน (ท่อพลาสติกหนึ่งชิ้นเหมาะสำหรับสิ่งนี้การเหนี่ยวนำความร้อนของท่อในกรณีนี้จะมีประสิทธิภาพมากที่สุด)
• วัสดุ (ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกินเจ็ดมิลลิเมตรจะพอดี)
• อุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำกับเครือข่ายความร้อน
• กริดเพื่อยึดลวดภายในตัวเหนี่ยวนำ
• สามารถสร้างขดลวดเหนี่ยวนำได้ (จะต้องเคลือบฟัน)
• ปั๊ม (เพื่อให้น้ำถูกส่งไปยังตัวเหนี่ยวนำ)

กฎสำหรับการผลิตอุปกรณ์อย่างอิสระ

เพื่อให้การติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานได้อย่างถูกต้อง กระแสไฟสำหรับผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะต้องสอดคล้องกับกำลังไฟฟ้า (ต้องมีอย่างน้อย 15 แอมแปร์ หากจำเป็น อาจมากกว่านั้น)

• ควรตัดลวดเป็นชิ้น ๆ ไม่เกินห้าเซนติเมตร นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการให้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในเขตความถี่สูง
• ร่างกายต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เล็กกว่าลวดที่เตรียมไว้และมีผนังหนา
• สำหรับการต่อเข้ากับโครงข่ายทำความร้อน จะมีการต่ออะแดปเตอร์พิเศษที่ด้านหนึ่งของโครงสร้าง
• ควรวางตาข่ายไว้ที่ด้านล่างของท่อเพื่อป้องกันไม่ให้ลวดหลุดออกมา
• หลังจำเป็นในปริมาณที่เติมพื้นที่ภายในทั้งหมด
• การออกแบบปิดแล้ววางอะแดปเตอร์
• จากนั้นขดลวดจะถูกสร้างขึ้นจากท่อนี้ เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้ห่อด้วยลวดที่เตรียมไว้แล้ว ต้องสังเกตจำนวนรอบ: ขั้นต่ำ 80 สูงสุด 90
• หลังจากเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อนแล้ว น้ำจะถูกเทลงในอุปกรณ์ ขดลวดเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ที่เตรียมไว้
• มีการติดตั้งปั๊มน้ำ
• ติดตั้งตัวควบคุมอุณหภูมิแล้ว

ดังนั้น การคำนวณความร้อนเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง อุณหภูมิ และเวลาในการประมวลผล ให้ความสนใจกับการเหนี่ยวนำของยางที่นำไปสู่ตัวเหนี่ยวนำ ซึ่งอาจสูงกว่าตัวเหนี่ยวนำมาก

เกี่ยวกับพื้นผิวการปรุงอาหาร

การใช้งานในครัวเรือนอีกประเภทหนึ่ง นอกเหนือจากระบบทำความร้อนแล้ว เครื่องทำความร้อนประเภทนี้ยังพบได้ในเตาไฟฟ้า

พื้นผิวดังกล่าวดูเหมือนหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป ขดลวดซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวของแผงซึ่งอาจเป็นแก้วหรือเซรามิก กระแสน้ำไหลผ่านมัน นี่คือส่วนแรกของขดลวด แต่อย่างที่สองคือจานที่ใช้ประกอบอาหาร กระแสน้ำวนถูกสร้างขึ้นที่ด้านล่างของจาน พวกเขาอุ่นจานก่อน ตามด้วยอาหารในนั้น

ความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเมื่อวางจานบนพื้นผิวของแผงเท่านั้น

หากไม่มีการดำเนินการใดๆ โซนความร้อนเหนี่ยวนำจะสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของจานที่วางอยู่

สำหรับเตาดังกล่าวจำเป็นต้องมีอาหารจานพิเศษ โลหะเฟอร์โรแมกเนติกส่วนใหญ่สามารถโต้ตอบกับสนามเหนี่ยวนำ: อะลูมิเนียม สแตนเลส และเหล็กเคลือบ เหล็กหล่อ ไม่เหมาะสำหรับพื้นผิวดังกล่าวเท่านั้น: ทองแดง เซรามิก แก้ว และจานที่ทำจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

โดยธรรมชาติแล้วจะเปิดขึ้นเมื่อติดตั้งจานที่เหมาะสมเท่านั้น

เตาสมัยใหม่ติดตั้งชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งช่วยให้คุณจดจำจานเปล่าและจานที่ใช้ไม่ได้ ข้อดีหลักของผู้ผลิตเบียร์คือ: ความปลอดภัย ความง่ายในการทำความสะอาด ความเร็ว ประสิทธิภาพ เศรษฐกิจ อย่าเผาตัวเองบนพื้นผิวของแผง

ดังนั้นเราจึงพบว่ามีการใช้ความร้อน (การเหนี่ยวนำ) ประเภทนี้ที่ไหน