交流(AC)電源は、導電性材料の加熱に必要な振動磁場を発生させるため、誘導加熱器の動作の基本です。コイルを流れる交流電流は、急速に変化する磁場を作り出し、ワークピースに渦電流を誘導して抵抗加熱につながります。回路内のコンデンサーは共振を調整し力率を補正することで効率を高め、制御回路は周波数や出力などのパラメーターを調整して性能を最適化する。このシステムは、金属の焼き入れから次のような特殊なプロセスまで、幅広い用途で使用されている。 化学蒸着リアクター .
キーポイントの説明
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変化する磁場の発生
- AC電源は誘導コイルを通して交流電流を駆動し、連続的に向きが反転する磁場を発生させます。
- この交流磁場は、コイル内に配置された導電性材料に渦電流を誘導するために非常に重要である。
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渦電流の誘導と抵抗加熱
- 振動磁場は被加工物を貫通し、ファラデーの誘導の法則により円形の電流（渦電流）を誘導する。
- これらの電流は材料の抵抗にぶつかり、電気エネルギーをジュール加熱によって熱に変換する。AC電源の周波数は加熱の深さ（表皮効果）に影響し、周波数が高いほど浸透が浅くなる。
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共振と効率におけるコンデンサの役割
- コンデンサは誘導コイルと対になって共振タンク回路を形成し、特定の周波数で動作するようにシステムを調整します。
- 共振はワークへのエネルギー伝達を最大化し、力率補正を改善し、AC電源からの無効電力損失を低減します。
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精度と適応性のための制御回路
- マイクロコントローラーとセンサー（熱電対など）が、周波数、出力、温度などのパラメーターをリアルタイムで監視・調整します。
- これにより、歯科用ジルコニアの焼結や、化学蒸着リアクターの制御など、多様な用途に合わせたカスタマイズが可能になります。 化学蒸着リアクターの制御 正確な温度プロファイルが重要な場合
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電源仕様
- 安定したAC電源（例えば、適切な電流の12V）が安定した動作を保証します。工業規模の加熱には、ワークのサイズや材料特性に応じて、より高い電圧や電流が必要になる場合があります。
これらのコンポーネントを統合することで、AC電源誘導ヒーターは、エネルギーの無駄を最小限に抑えながら、効率的で局所的な加熱を実現します。この原理は、小型の歯科用炉から大規模な産業用システムまで、あらゆる分野で活用されています。
要約表
| 主な機能 | 誘導加熱における役割 |
|---|---|
| 交流電源 | 振動磁界を発生させ、導電性材料に渦電流を誘導します。 |
| 渦電流と抵抗熱 | 周波数（表皮効果）の影響を受け、ジュール熱により電気エネルギーを熱に変換する。 |
| コンデンサ | 共振を調整して効率を高め、力率を補正してエネルギー損失を最小限に抑えます。 |
| 制御回路 | 周波数、電力、温度を調整し、多様なアプリケーションに対応します。 |
| 電源仕様 | 安定したAC電圧/電流により、工業用またはラボ用スケールで安定した性能を発揮します。 |
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