Sử dụng hiệu ứng Joule của dòng điện để chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng làm nóng các vật

Sử dụng hiệu ứng Joule của dòng điện để chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng làm nóng các vật

Nó thường được chia thành sưởi ấm điện trở trực tiếp và sưởi ấm điện trở trực tiếp. Điện áp nguồn trước đây được cấp trực tiếp vào vật được làm nóng. Khi dòng điện hết, bản thân vật được làm nóng (như máy sưởi, máy ủi bằng điện) sẽ sinh ra nhiệt. Những vật có thể làm nóng trực tiếp bằng điện trở cần phải là vật dẫn điện nhưng chúng phải có điện trở suất cao hơn. Do nhiệt được tạo ra từ chính vật được làm nóng và thuộc về nguồn nhiệt bên trong nên hiệu suất nhiệt rất cao. Gia nhiệt bằng điện trở trực tiếp đòi hỏi các bộ phận làm nóng được làm bằng vật liệu hợp kim hoặc phi kim loại chuyên dụng, tạo ra năng lượng nhiệt và truyền đến vật được làm nóng thông qua bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt. Do vật được làm nóng và bộ phận làm nóng được chia thành hai phần nên loại vật được làm nóng nói chung không bị hạn chế và hoạt động ngắn gọn.

Các vật liệu được sử dụng cho các bộ phận làm nóng bằng điện trở trực tiếp thường yêu cầu điện trở suất cao, hệ số nhiệt độ điện trở thấp, biến dạng tối thiểu ở nhiệt độ cao và ít nhạy cảm hơn với hiện tượng giòn. Các vật liệu kim loại thường được sử dụng bao gồm hợp kim nhôm sắt, hợp kim niken crom và các vật liệu phi kim loại như cacbua silic và chất tẩy rửa molypden. Nhiệt độ hoạt động của các bộ phận làm nóng bằng kim loại có thể đạt tới 1000-1500 độ tùy thuộc vào loại vật liệu được sử dụng; Nhiệt độ hoạt động của các bộ phận làm nóng phi kim loại có thể đạt tới 1500-1700 độ. Thiết bị sau thuận tiện và có thể thay thế bằng lò nung nóng, nhưng cần có thiết bị điều chỉnh áp suất trong quá trình vận hành. Tuổi thọ của nó ngắn hơn so với các bộ phận làm nóng bằng hợp kim và nó thường được sử dụng trong các lò nung nhiệt độ cao, các khu vực địa phương có nhiệt độ vượt quá nhiệt độ hoạt động cho phép của các bộ phận làm nóng bằng kim loại và một số trường hợp đặc biệt.

nhiệt cảm ứng

Hiệu ứng nhiệt gây ra bởi dòng điện cảm ứng (dòng điện xoáy) do dây dẫn tạo ra trong trường điện từ xen kẽ làm cho dây dẫn tự sinh nhiệt. Theo các yêu cầu khác nhau của quy trình gia nhiệt, tần số nguồn điện xoay chiều được chọn để gia nhiệt cảm ứng bao gồm tần số nguồn (50-60 Hz), tần số trung bình (60-10000 Hz) và tần số cao (trên 10000 Hz). Nguồn điện tần số nguồn là nguồn điện xoay chiều thường được sử dụng trong công nghiệp và phần lớn tần số nguồn trên thế giới là 50 hertz. Điện áp do nguồn điện dùng để gia nhiệt cảm ứng đưa vào thiết bị cảm ứng phải điều chỉnh được. Tùy theo công suất của thiết bị sưởi và công suất của mạng lưới cấp điện, có thể sử dụng nguồn điện cao thế (6-10 kV) để cấp điện qua máy biến áp; Thiết bị sưởi ấm cũng có thể được kết nối trực tiếp với lưới điện hạ thế 380V.

Bộ nguồn tần số trung gian được sử dụng để sử dụng các bộ máy phát tần số trung gian trong một thời gian dài. Nó bao gồm một máy phát tần số trung gian và một động cơ không đồng bộ dẫn động. Công suất đầu ra của loại thiết bị này thường dao động từ 50 đến 1000 kilowatt. Với sự phát triển của công nghệ điện tử công suất, nguồn điện tần số trung gian của bộ biến tần thyristor đã được sử dụng. Bộ nguồn tần số trung gian này sử dụng thyristor để trước tiên chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC, sau đó chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC có tần số mong muốn. Do kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, không gây tiếng ồn, hoạt động tin cậy nên loại thiết bị biến tần này đã dần thay thế các bộ máy phát tần số trung gian.

Bộ nguồn tần số cao trước tiên thường sử dụng máy biến áp để nâng điện áp ba pha 380 volt lên mức điện áp cao khoảng 20000 volt. Sau đó, họ sử dụng thyristor hoặc các bộ phận chỉnh lưu silicon điện áp cao để chỉnh lưu nguồn AC thành nguồn DC, sau đó sử dụng các ống rung điện tử để chuyển nguồn DC thành nguồn AC cao áp, tần số cao. Công suất đầu ra của thiết bị cung cấp điện tần số cao dao động từ hàng chục kilowatt đến hàng trăm kilowatt.

www.superbheater.com