誘導炉は主に交流（AC）を利用して作動する。誘導炉は交流ソレノイドコイルを利用して電磁場を発生させ、溶融する金属に渦電流を誘導して加熱する。誘導炉には主にコアレス型とチャンネル型の2種類があり、いずれも交流によって作動する。コアレス炉は、るつぼを取り囲む水冷式交流ソレノイドコイルを使用し、チャンネル式炉は、同じく交流で駆動される鉄芯を通るシングルターンの二次巻線として溶融金属のループを使用します。この設計により、金属溶解のための効率的で制御された加熱が保証されます。
キーポイントの説明
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誘導炉は直流ではなく交流を使用する
- 誘導炉は金属の加熱と溶解に必要な電磁場を生成するために交流 (AC) に依存しています。直流は金属に渦電流を誘導するのに必要な変動磁場を生成しないため使用されません。
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コアレス誘導炉
- コアレス誘導炉は、るつぼを囲む水冷式交流ソレノイドコイルを使用します。コイルに流れる交流電流が急激な交番磁界を発生させ、るつぼ内に置かれた金属に渦電流を誘導する。この渦電流が抵抗となって熱を発生させ、金属を溶解させます。
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チャンネル型誘導炉
- チャンネル型誘導炉の動作は類似していますが、シングルターンの二次巻線として溶融金属のループを使用します。一次ACコイルがこの溶融金属ループに電流を誘導し、金属を加熱して溶融状態に維持します。この設計は、連続溶解プロセスにより効率的です。
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ACが誘導加熱に不可欠な理由
- 交流が不可欠なのは、変化する磁場を作り出し、金属に渦電流を誘導するのに必要だからである。この渦電流が、金属を溶かす抵抗加熱の原因となる。一方、直流は静磁場を発生させるため、渦電流を誘導することはできません。
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誘導炉の種類
- 誘導炉には大きく分けてコアレス型とチャンネル型がある。どちらのタイプも運転に交流を使用しますが、設計と用途が異なります。コアレス炉はバッチ溶解により汎用性があり、チャンネル式炉は連続溶解プロセスに適しています。
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周波数に関する考察
- 誘導炉は主周波数 (50-60 Hz) や中周波数 (60 Hz 以上) など、異なる周波数で運転することができます。周波数の選択は溶解される金属の種類と希望する溶解効率に依存します。しかし、周波数に関係なく、電源は交流のままです。
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誘導炉における交流の利点
- ACは加熱プロセスを正確に制御し、均一な溶解と最小限のメルトロスを可能にします。また、様々な工業用途に適した異なる炉設計（コアレスやチャンネルタイプ）の使用も可能です。
要約すると、誘導炉は電磁誘導を利用して効率的に金属を溶解するように設計された交流電源装置です。交流の使用はその動作の基本であり、渦電流の発生とそれに続く金属の加熱を可能にする。コアレス型であれチャンネル型であれ、すべての誘導炉はその溶解能力を達成するために交流に依存しています。
総括表
| 主な側面 | 詳細 |
|---|---|
| 電源 | 誘導炉は交流で電磁場を発生させて加熱します。 |
| コアレス炉 | 水冷式ACソレノイドコイルでるつぼを囲み、バッチ溶解を行います。 |
| チャンネル式炉 | 溶湯ループが二次巻線として機能し、連続溶解に最適 |
| ACが不可欠な理由 | 交流は変動磁界を作り出し、渦電流を誘導して加熱します。 |
| 周波数オプション | 用途に応じて、主周波数（50-60 Hz）または中周波数で動作します。 |
| ACの利点 | 正確な制御、均一な加熱、溶融ロスの最小化。 |
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