這種發(fā)熱原理是高頻電磁渦流感應(yīng)式加熱只能對(duì)導(dǎo)磁的金屬有用,采用磁場感應(yīng)渦流原理,它利用高頻的電流通過環(huán)形線圈,從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁場力,當(dāng)磁場那磁力線通過導(dǎo)磁的底部,既會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流使鍋體本生自行高速發(fā)熱。
由于非導(dǎo)磁性材料不能有效匯聚磁力線,幾乎不能形成渦流(就像一個(gè)普通變壓器如果沒有硅鋼片鐵心,而只有兩個(gè)繞組是不能有效傳送能量的),所以基本上不加熱;另外,導(dǎo)電能力特別差的磁性材料由于其電阻率太高,產(chǎn)生的渦流電流也很小,也不能很好產(chǎn)生熱量。所以:這種爐使用的材料是導(dǎo)電性能相對(duì)較好,鐵磁性材料的金屬或者合金以及它們的復(fù)合體。
渦流
電磁感應(yīng)作用在導(dǎo)體內(nèi)部感生的電流。又稱為傅科電流。導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng),或者導(dǎo)體靜止但有著隨時(shí)間變化的磁場,或者兩種情況同時(shí)出現(xiàn),都可以造成磁力線與導(dǎo)體的相對(duì)切割。按照電磁感應(yīng)定律,在導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,從而驅(qū)動(dòng)電流。這樣引起的電流在導(dǎo)體中的分布隨著導(dǎo)體的表面形狀和磁通的分布而不同,其路徑往往有如水中的漩渦,因此稱為渦流。導(dǎo)體在非均勻磁場中移動(dòng)或處在隨時(shí)間變化的磁場中時(shí),因渦流而導(dǎo)致能量損耗稱為渦流損耗。渦流損耗的大小與磁場的變化方式、導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)、導(dǎo)體的幾何形狀、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率等因素有關(guān)。渦流損耗的計(jì)算需根據(jù)導(dǎo)體中的電磁場的方程式,結(jié)合具體問題的上述諸因素進(jìn)行。
置于隨時(shí)間變化的磁場中的導(dǎo)體內(nèi),也會(huì)產(chǎn)生渦流,如變壓器的鐵心,其中有隨時(shí)間變化的磁通,它在副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,同時(shí)也在鐵心中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,從而產(chǎn)生渦流。這些渦流使鐵心發(fā)熱,消耗電能,這是不希望有的。但在感應(yīng)加熱裝置中,利用渦流可對(duì)金屬工件進(jìn)行熱處理。
大塊的導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)或處在變化的磁場中,都要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,形成渦流,引起較大的渦流損耗。為減少渦流損耗,常將鐵心用許多鐵磁導(dǎo)體薄片(例如硅鋼片)疊成,這些薄片表面涂有薄層絕緣漆或絕緣的氧化物。磁通穿過薄片的狹窄截面時(shí),渦流被限制在沿各片中的一些狹小回路流過,這些回路中的凈電動(dòng)勢較小,回路的長度較大,再由于這種薄片材料的電阻率大,這樣就可以顯著地減小渦流損耗。所以,交流電機(jī)、電器中廣泛采用疊片鐵心。
另一方面,利用渦流作用可以做成一些感應(yīng)加熱的設(shè)備,或用以減少運(yùn)動(dòng)部件振蕩的阻尼器件等