کوره القایی

کوره القایی در مقایسه با کوره سوخت فسیلی دارای مزایای فراوانی از جمله دقت بیشتر، تمیزی و تلفات گرمایی کمتر است.

همچنین در کوره هایی که در آنها از روشهای دیگر غیر القا استفاده می شود، اندازه کوره بسیار بزرگ بوده و در زمان راه اندازی و خاموش کردن آنها طولانی است.

عبور جریان از یک سیم پیچ و استفاده از میدان مغناطیسی برای ایجاد جریان در هسته سیم پیچ، اساس کار کوره های القایی را تشکیل می دهد.

کوره القایی

نخستین کوره القایی که مورد بهره برداری قرار گرفت از شبکه اصلی قدرت تغذیه می شد و هیچ گونه تبدیل فرکانسی صورت نمی گرفت.

با توجه به اینکه افزایش فرکانس تغذیه کوره موجب کاهش ابعاد آن و بالا رفتن توان تلفات می شود، برای رسیدن به این هدف در ابتدا منابع تغذیه موتور ژنراتوری مورد استفاده واقع گردید.

هر چند با این منابع می توان فرکانس را تا حدودی بالا برد، ولی محدودیت فرکانس و عدم قابلیت تغییر آن و در نهایت عدم تطبیق سیستم تغذیه با کوره، دو عیب اساسی این سیستم ها به شمار می رفت.

با توجه به این معایب ورود عناصر نیمه هادی به حیطه صنعت موجب گردید منابع تغذیه استاتیک جایگزین منابع قبلی شوند.

در ابتدا کوره های القایی به صورت مستقیم از شبکه قدرت تغذیه می شدند که به نوبه خود گام موفقی در استفاده از توان الکتریکی جهت عملیات حرارتی به حساب می آمد.

از آنجایی که تلفات فوکو و هیسترزیس با فرکانس نسبت مستقیم دارند و اینکه ابعاد کویل کوره با بالا رفتن فرکانس کاهش می یابد، مهندسین به فکر تغذیه کوره در فرکانس های بالاتر از فرکانس شبکه قدرت افتادند که استفاده از فرکانسهای دو برابر و سه برابر که از هارمونیک های دوم و سوم بود.

انواع کوره القایی از لحاظ سیستم قدرت

سیستم های منبع (Supply Systems) :

در این سیستم ها که فرکانس کار آنها بین ۵۰ تا ۶۰ هرتز و ۱۵۰ تا ۵۴۰ هرتز می باشد که احتیاجی به تبدیل فرکانس نیست و با توجه به فرکانس کار،‌ عمق نفوذ جریان زیاد بوده و حدود ۱۰ تا ۱۰۰ میلیمتر می باشد. همچنین مقدار توان لازم تا حدود چندین صد مگا وات نیز می رسد.

سیستم های موتور ـ ژنراتور (Motor – Generator Systems) :

فرکانس این سیستم ها از ۵۰۰ هرتز تا ۱۰ کیلو هرتز می باشد که در این سیستم ها تبدیل فرکانس لازم بوده و این عمل به وسیله ژنراتورهای کوپل شده با موتورهای القایی صورت می پذیرد.

همچنین در این سیستم ها توان به وسیله ماشین های ۵۰۰ کیلو وات تامین می گردد و برای به دست آوردن توان های بالاتر،‌ از سری کردن ماشین ها استفاده می شود.

عمق نفوذ در این سیستم ها به خاطر بالاتر بودن فرکانس نسبت به سیستم های منبع کمتر بوده و در حدود ۱ تا ۱۰ میلیمتر است.

سیستم های مبدل نیمه هادی (Solid – State Converter Systems) :

در این سیستم ها فرکانس در محدوده HZ 500 تا KHZ‌ ۱۰۰ بوده و تبدیل فرکانس به روش های گوناگونی صورت می پذیرد.

در این سیستم ها از سوئیچ های نیمه هادی استفاده می شود و توان مبدل بستگی به نوع کاربرد آن تا حدود MW 2 می تواند برسد.

سیستم های فرکانس رادیویی (Radio – Frequency System) :

فرکانس کار در این سیستم در محدوده KHZ 100 تا MHZ 10 می باشد. از این سیستم ها برای عمق نفوذ جریان بسیار سطحی، در حدود ۱ تا ۲ میلیمتر استفاده می گردد و در آن از روش گرمایی متمرکز با سرعت تولید بالا استفاده می شود.