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WAS IST EIN INDUKTOR?

Der Maschinenteil, der das Magnetfeld erzeugt, wird für Anwendungen aus dem Bereich der induktiven Erwärmung Induktor genannt.

Der Induktor ist das Werkzeug, das die eigentliche Erwärmung durchführt und deshalb an die Bauteilgeometrie und die geforderte Erwärmungszone angepasst werden muss, um den Luftspalt möglichst klein zu halten. Die induktive Erwärmung ist, verglichen mit anderen Erwärmungsverfahren, gekennzeichnet durch eine hohe Leistungsdichte und eine schnelle Erwärmungszeit. Das wird erreicht, indem man zum Bau des Induktors Kupferhohlprofile verwendet, sodass man ihn mit sehr hohen Stromstärken betreiben und die entstehenden Stromwärmeverluste über Kühlwasser im Hohlprofile abführen kann.

Im einfachsten Fall ist der Induktor eine um das Werkstück herumführende Leiterschleife, die an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird. Da der im Werkstück induzierte Strom in erster Näherung direkt unterhalb der Induktorschleife an der Werkstückoberfläche entlangläuft, kann man durch die Wahl der Schleifenform die Erwärmung örtlich beeinflussen, sodass für komplexe Erwärmungsaufgaben auch recht aufwendige Induktorformen entstehen können. Falls die Ausführung der Heizschleife alleine für die gewünschte Erwärmung nicht ausreicht, werden zusätzlich Elemente zur Konzentration des Magnetfelds (z.B. Elektrobleche oder weichmagnetische Kerne) verwendet. Die komplexe Wechselwirkung von elektromagnetischem Feld und Temperaturfeld mit der Bauteilgeometrie erfordert spezielle Erfahrung bei der Dimensionierung von Induktoren und wird heute unterstützt durch numerische Berechnungen durchgeführt.

Bei der Übertragung von Leistung in das Werkstück wirken Magnetfeld und Strom am gleichen Ort zusammen. Deshalb entstehen auch resultierende Kräfte auf Werkstück und Induktor (bei reinen Kupferspulen abstoßend) und zusätzlich Wechselkräfte mit der doppelten Erregerfrequenz. Die resultierenden Kräfte müssen konstruktiv abgefangen werden. Die Wechselkräfte können Vibrationen und Schallemission verursachen.

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