誘導加熱

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5.3 鋼材の浸透深さと周波数の関係

(5.2.1) 式から材質が同じであれば周波数が高いほど浸透深さδ浅く、周波数が低いほど深いことが分る。表5.3.1 は高温状態での鉄材のδを纏めたものである。

周波数 浸透深さδ
3kHz 8.5mm
10kHz 5.0mm
20kHz 3.4mm
100kHz 1.6mm
200kHz 1.1mm
400kHz 0.8mm
1000kHz(=1MHz) 0.5mm
10MHz 0.16mm
100MHz 0.05mm
1000MHz(=1GHz) 16μm
2.45GHz 10μm
表5.3.1 各種材料の導電率と浸透深さ

次頁の図5.3.1 は、鋼材を約1000℃の条件で周波数を変えて誘導加熱した場合の電流の強さの分布を示したものである。本図より、使用周波数が高いほど、電流の減少度合いが大きくなって、低い周波数では緩やかに減少することが分かる。

(5.2.1) 式からも材質が同じであれば周波数が高いほど浸透深さδ小さくなって、加熱が表面近くに集中されることになり、これを反映していることとなる。

尚、誘導加熱の総合効率は40〜50%程度と言われている。

図5.3.1 鋼材の電流分布と浸透深さ(δ):温度1000℃の場合
図5.3.1 鋼材の電流分布と浸透深さ(δ):温度1000℃の場合
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