انڈکشن ہیٹر کیسے کام کرتا ہے اور کیسے کام کرتا ہے۔
انڈکشن ہیٹر کے آپریشن کا اصول برقی طور پر کنڈکٹیو دھاتی ورک پیس کو اس میں شامل بند ایڈی کرنٹ کے ذریعے گرم کرنے پر مشتمل ہے۔
ایڈی کرنٹ وہ کرنٹ ہیں جو ٹھوس تاروں میں برقی مقناطیسی انڈکشن کے رجحان کی وجہ سے پیدا ہوتے ہیں جب یہ تاریں متبادل مقناطیسی میدان کے ذریعے گھس جاتی ہیں۔ ان دھاروں کو بنانے کے لیے توانائی کا استعمال کیا جاتا ہے، جو حرارت میں تبدیل ہو کر تاروں کو گرم کرتی ہے۔
ان نقصانات کو کم کرنے اور حرارتی نظام کو ختم کرنے کے لیے ٹھوس تاروں کی بجائے تہہ دار تاریں استعمال کی جاتی ہیں، جن میں انفرادی تہوں کو موصلیت کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے۔ یہ تنہائی بڑی بند ایڈی کرنٹ کی موجودگی کو روکتی ہے اور ان کو برقرار رکھنے کے لیے توانائی کے نقصانات کو کم کرتی ہے۔ انہی وجوہات کی بناء پر ٹرانسفارمر کور، جنریٹروں کے آرمچرز وغیرہ پتلی سٹیل کی چادروں سے بنے ہوتے ہیں جنہیں وارنش کی تہوں سے ایک دوسرے سے موصل کیا جاتا ہے۔
انڈکشن ہیٹر میں انڈکٹر ایک متبادل کرنٹ کوائل ہے جسے ہائی فریکوئنسی الٹرنٹنگ برقی مقناطیسی فیلڈ بنانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
باری باری اعلی تعدد مقناطیسی میدان، بدلے میں، برقی طور پر چلنے والے مواد پر کام کرتا ہے، جس سے اس میں زیادہ کثافت کا بند کرنٹ پیدا ہوتا ہے اور اس طرح ورک پیس کو گرم کرنے تک یہ پگھل جاتا ہے۔ یہ رجحان ایک طویل عرصے سے جانا جاتا ہے اور مائیکل فیراڈے کے وقت سے اس کی وضاحت کی گئی ہے، جس نے بیان کیا برقی مقناطیسی انڈکشن کا رجحان واپس 1931 میں
وقت کے لحاظ سے مختلف مقناطیسی میدان کنڈکٹر میں ایک متبادل EMF پیدا کرتا ہے، جو اس کی طاقت کی لکیروں کو آپس میں جوڑتا ہے۔ ایسا تار عام طور پر ٹرانسفارمر وائنڈنگ، ٹرانسفارمر کور، یا کسی دھات کا ٹھوس ٹکڑا ہو سکتا ہے۔
اگر EMF کوائل میں شامل کیا جاتا ہے، تو ایک ٹرانسفارمر یا رسیور پیدا ہوتا ہے، اور اگر براہ راست مقناطیسی سرکٹ میں یا شارٹ سرکٹ میں، مقناطیسی سرکٹ یا کوائل کی انڈکشن ہیٹنگ پیدا ہوتی ہے۔
ایک ناقص ڈیزائن شدہ ٹرانسفارمر میں، مثال کے طور پر، فوکو کرنٹ کے ذریعے کور ہیٹنگ واضح طور پر نقصان دہ ہو گا، لیکن ایک انڈکشن ہیٹر میں اس طرح کا رجحان ایک مفید مقصد فراہم کرتا ہے۔
بوجھ کی نوعیت کے نقطہ نظر سے، ایک انڈکشن ہیٹر جس میں ایک کنڈکٹیو حصہ گرم ہوتا ہے، ایک ٹرانسفارمر کی طرح ہوتا ہے جس میں ایک موڑ کا شارٹ سرکٹڈ سیکنڈری وائنڈنگ ہوتا ہے۔ چونکہ ورک پیس کے اندر مزاحمت انتہائی کم ہے، یہاں تک کہ ایک چھوٹی سی حوصلہ افزائی ایڈی الیکٹرک فیلڈ بھی اتنی زیادہ کثافت کا کرنٹ بنانے کے لیے کافی ہے کہ اس کا تھرمل اثر (cf. جول-لینز کا قانون) بہت اظہار خیال اور عملی ہوگا۔
اس قسم کی پہلی چینل فرنس 1900 میں سویڈن میں نمودار ہوئی، اسے 50-60 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ کرنٹ دیا جاتا تھا، اس کا استعمال اسٹیل چینل کو پگھلانے کے لیے کیا جاتا تھا اور دھات کو شارٹ چین گردش کے انداز میں ترتیب دیے گئے کروسیبل میں کھلایا جاتا تھا۔ ٹرانسفارمر کی ثانوی وائنڈنگ کا۔کارکردگی کا مسئلہ یقیناً موجود تھا کیونکہ کارکردگی 50 فیصد سے کم تھی۔
آج، ایک انڈکشن ہیٹر ایک وائرلیس ٹرانسفارمر ہے جو نسبتاً موٹی تانبے کی ٹیوب کے ایک یا زیادہ موڑ پر مشتمل ہوتا ہے جس کے ذریعے ایک فعال کولنگ سسٹم کے کولنٹ کو پمپ کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے۔ کئی کلو ہرٹز سے کئی میگا ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ ایک باری باری کرنٹ ٹیوب کے کنڈکٹو باڈی پر لاگو ہوتا ہے، جیسے ایک انڈکٹر، نمونے کے پروسیس ہونے والے پیرامیٹرز پر منحصر ہوتا ہے۔
حقیقت یہ ہے کہ اعلی تعدد پر ایڈی کرنٹ خود ایڈی کرنٹ کے ذریعے گرم کیے گئے نمونے سے بے گھر ہو جاتا ہے، کیونکہ اس ایڈی کرنٹ کا مقناطیسی میدان اس کرنٹ کو بے گھر کر دیتا ہے جو سطح کی طرف پیدا ہوا تھا۔
یہ اس طرح ظاہر ہوتا ہے۔ جلد کا اثر، جب زیادہ سے زیادہ موجودہ کثافت ایک پتلی پرت پر گرنے والی ورک پیس کی سطح کا نتیجہ ہے، اور جتنی زیادہ فریکوئنسی ہوگی اور گرم مواد کی برقی مزاحمت جتنی کم ہوگی، شیل کی پرت اتنی ہی پتلی ہوگی۔
تانبے کے لیے، مثال کے طور پر، 2 میگاہرٹز پر، جلد صرف ایک ملی میٹر کا ایک چوتھائی ہے! اس کا مطلب ہے کہ تانبے کے بلٹ کی اندرونی تہوں کو براہ راست ایڈی کرنٹ سے نہیں بلکہ اس کی پتلی بیرونی تہہ سے گرمی کی ترسیل سے گرم کیا جاتا ہے۔ تاہم، یہ ٹیکنالوجی اتنی موثر ہے کہ تقریباً کسی بھی برقی طور پر چلنے والے مواد کو تیزی سے گرم یا پگھلا سکے۔
جدید انڈکشن ہیٹر بنائے جا رہے ہیں۔ ایک oscillating سرکٹ کی بنیاد پر (کوائل انڈکٹر اور کپیسیٹر) ایک شامل ریزوننٹ انورٹر کے ذریعے تقویت یافتہ IGBT یا MOSFET - ٹرانجسٹر300 kHz تک آپریٹنگ فریکوئنسی حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
زیادہ تعدد کے لیے، ویکیوم ٹیوبیں استعمال کی جاتی ہیں، جو 50 میگا ہرٹز اور اس سے زیادہ کی فریکوئنسی تک پہنچنا ممکن بناتی ہیں، مثال کے طور پر، زیورات کو پگھلانے کے لیے، کافی زیادہ تعدد کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ حصے کا سائز بہت چھوٹا ہوتا ہے۔
ورکنگ سرکٹس کے کوالٹی فیکٹر کو بڑھانے کے لیے، وہ دو طریقوں میں سے ایک کا سہارا لیتے ہیں: یا تو فریکوئنسی بڑھانا یا پھر اس کی تعمیر میں فیرو میگنیٹک انسرٹس شامل کر کے سرکٹ کی انڈکٹنس بڑھانا۔
صنعت میں اعلی تعدد برقی فیلڈ کا استعمال کرتے ہوئے ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ بھی کی جاتی ہے۔ انڈکشن ہیٹنگ سے فرق موجودہ استعمال شدہ فریکوئنسیوں کا ہے (انڈکشن ہیٹنگ کے ساتھ 500 kHz تک اور ڈائی الیکٹرک کے ساتھ 1000 kHz سے زیادہ)۔ اس صورت میں، یہ ضروری ہے کہ جو مادہ گرم کیا جائے وہ اچھی طرح سے بجلی نہیں چلاتا، یعنی ایک ڈائی الیکٹرک تھا.
طریقہ کار کا فائدہ براہ راست مادہ کے اندر حرارت پیدا کرنا ہے۔ اس صورت میں، ناقص conductive مادہ تیزی سے اندر سے گرم کر سکتے ہیں. مزید تفصیلات کے لیے یہاں دیکھیں: ہائی فریکوئینسی ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ کے طریقوں کی بنیادی فزیکل بنیادیں۔