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浅析中频电磁加热设备中电磁搅拌的基本原理与特点

日期: 2018-11-16 10:08

        利用中频电磁加热设备电磁加热金属时,中频电源经交-直-交变频后很大的电流经感应线圈产生很强的磁场,并由此产生很强的电磁力,被熔化的金属受到电磁力的作用产生强烈搅拌。

        根据电流通过两导体产生的邻近效应,感应中电流与熔化金属中的感应电流方向相反,线圈与铁液之间有斥力,线圈受到向外推力,熔化金属则受到坩埚中心的径向作用力,如下图所示。

       熔化金属之间可以看成是很多同方向平行载流导线,相互间有压缩力,力的方向如上图所示。铁液受斥力和压缩力合成作用,结果使熔化金属产生如上图所示的旋转运动,这种运动称为电磁搅拌。

       根据相应的计算公式可得出,搅拌力与输入功率成正比,与频率的平方根成反比,中频电磁加热设备中感应搅拌的结果,是金属液面会产生“驼峰”。“驼峰”的高度与频率成反比,感应器接线方式不同,可产生不同的搅拌效果,如下图所示。

   

        上图中(a)为两段四区搅拌,两段四区的搅拌其缺点是密度悬殊的合金会产生偏析,若整体搅拌就能克服这一缺点。图中(b)、(c)改变了感应器的接线方法,接成两相供电(两相相位差90℃)或接成三相交流供电以产生移动磁场,使坩埚内熔化金属得到整体的两区搅拌。