induktiolämpö

Induktiolämpö on sähkömagneettisen induktion avulla tapahtuva lämmitysprosessi, jossa kappaleen ympärille käämitetty vaihtovirrakenttä indusoi johtavaan kappaleeseen virtoja. Näitä virtoja kutsutaan häviövirroiksi, ja niiden vastus sekä mahdolliset hysteresis-häviöt muuttavat sähköenergiaa lämpöenergiaksi. Lämpötila jakautuu kappaleessa taajuuden mukaan: korkeilla taajuuksilla lämpö on yleensä pinnallista (skin effect), matalammilla taajuuksilla lämpö ulottuu syvemmälle.

Järjestelmä koostuu usein tehopolttimesta tai invertteristä, käämistä sekä jäähdytys- ja ohjausjärjestelmistä. Nykyiset induktiolämmitysjärjestelmät käyttävät tehokkaita puolijohdejärjestelmiä (kuten IGBT- tai MOSFET-pohjaisia inverttereita) sekä resonanssikirjastoja, joiden avulla taajuutta ja tehon siirtoa voidaan hallita tarkasti. Käämät suunnitellaan kappaleen muodon ja saapuvan tehon mukaan, ja prosessi usein sujuu ilman suoraa polttoainetta tai suojaavaa väylää.

Sovellukset ja käyttökohteet ovat moninaisia. Teollisuudessa induktiolämpöä käytetään lämpökäsittelyihin kuten kovitukseen, temperointiin ja anneaamiseen, sekä juottamiseen ja hitsaukseen. Induktiolämpö on myös keskeinen tekniikka metallin sulatuksessa ja esilämmityksessä suurissa tuotantoprosesseissa. Kotitalouksissa induktiolämmitys tunnetaan erityisesti induktiokeittimistä, jotka käyttävät samalla periaatteella paine- ja lämpötilan hallintaa ruoan valmistukseen.

Edut ja rajoitteet vaihtelevat käyttötapauksen mukaan. Edut sisältävät nopean ja tarkan lämmönhallinnan, paikallisen lämmityksen ilman polttoaineita sekä automaatioyhteensopivuuden. Rajoitteita ovat korkea alkuinvestointi, soveltuvuus valituille materiaaleille ja geometrioille sekä mahdolliset sähkömagneettiset häiriöt ja tuotantopaineen suunnittelutarpeet.