這種發(fā)熱原理是高頻電磁渦流感應式加熱只能對導磁的金屬有用,采用磁場(chǎng)感應渦流原理,它利用高頻的電流通過(guò)環(huán)形線(xiàn)圈,從而產(chǎn)生無(wú)數封閉磁場(chǎng)力,當磁場(chǎng)那磁力線(xiàn)通過(guò)導磁的底部,既會(huì )產(chǎn)生無(wú)數小渦流使鍋體本生自行高速發(fā)熱。
由于非導磁性材料不能有效匯聚磁力線(xiàn),幾乎不能形成渦流(就像一個(gè)普通變壓器如果沒(méi)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電性能相對較好,鐵磁性材料的金屬或者合金以及它們的復合體。
渦流
電磁感應作用在導體內部感生的電流。又稱(chēng)為傅科電流。導體在磁場(chǎng)中運動(dòng),或者導體靜止但有著(zhù)隨時(shí)間變化的磁場(chǎng),或者兩種情況同時(shí)出現,都可以造成磁力線(xiàn)與導體的相對切割。按照電磁感應定律,在導體中就產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,從而驅動(dòng)電流。這樣引起的電流在導體中的分布隨著(zhù)導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(chēng)為渦流。導體在非均勻磁場(chǎng)中移動(dòng)或處在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中時(shí),因渦流而導致能量損耗稱(chēng)為渦流損耗。渦流損耗的大小與磁場(chǎng)的變化方式、導體的運動(dòng)、導體的幾何形狀、導體的磁導率和電導率等因素有關(guān)。渦流損耗的計算需根據導體中的電磁場(chǎng)的方程式,結合具體問(wèn)題的上述諸因素進(jìn)行。
置于隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中的導體內,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)生感應電動(dòng)勢,同時(shí)也在鐵心中產(chǎn)生感應電動(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。但在感應加熱裝置中,利用渦流可對金屬工件進(jìn)行熱處理。
大塊的導體在磁場(chǎng)中運動(dòng)或處在變化的磁場(chǎng)中,都要產(chǎn)生感應電動(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(guò)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(guò),這些回路中的凈電動(dòng)勢較小,回路的長(cháng)度較大,再由于這種薄片材料的電阻率大,這樣就可以顯著(zhù)地減小渦流損耗。所以,交流電機、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加熱的設備,或用以減少運動(dòng)部件振蕩的阻尼器件等