Hallo, kann man Kupfer induktiv erwärmen? Wenn ja was gibt es dabei zu beachten?
Müsste gehen... Man sollte vorsorglich fragen: was willst du machen? Du kannst ja mal hier schauen: http://de.wikipedia.org/wiki/Induktionskochfeld Kupfer zählt als nicht-ferromagnetischer Leiter.
Jeder elektrische Leiter lässt sich induktiv erwärmen. 7 Wörter meines Lebens verschwendet (plus 5 weitere). Zu beachten: Es wird heiß (und nochmal 5, plus Doppelpunkt und noch zwei Klammern).
Theoretisch möglich, technisch aber um Größenordnungen schwieriger als z.B. bei Eisen/Stahl.
Kupfer wird gerne bei Wirbelstrombremsen bei Achterbahnen eingesetzt (siehe z.B. Blue Fire in Rust). Das wird sogar so heiß dabei, dass die Luft darüber flimmert.
Sicher, mit etwas Leistung .. http://www.plustherm.ch/Startd.htm Im Menue Berechnungen, dann Kupfer als Material wählen und so weiter ..
Mike schrieb: > ann man Kupfer induktiv erwärmen? > Wenn ja was gibt es dabei zu beachten? Radio Eriwan sagt ja, aber nur mit AUSREICHEND Leistung. Nimm z.B. Trafo, 2 Wicklungen und schließe die 2. kurz. Wenn der Rauch verzogen ist, wirst Du feststellen, daß auch die Sekundärspule heiß ist.
oszi40 schrieb: > Mike schrieb: >> ann man Kupfer induktiv erwärmen? >> Wenn ja was gibt es dabei zu beachten? > > Radio Eriwan sagt ja, aber nur mit AUSREICHEND Leistung. > > Nimm z.B. Trafo, 2 Wicklungen und schließe die 2. kurz. Wenn der Rauch > verzogen ist, wirst Du feststellen, daß auch die Sekundärspule heiß ist. Na da erwärmst Du aber nicht durch Induktion.... Lass die beiden Enden offen, was passiert? Old-Papa
Old Papa schrieb: > was passiert? Bilder sagen mehr als Worte. http://de.wikipedia.org/wiki/Induktionsofen
Old Papa schrieb: > Lass die beiden Enden offen, was passiert? Induktion erzeugt einen Strom. Kein geschlossener Leiterkreis, kein Strom. > Na da erwärmst Du aber nicht durch Induktion.... Induktion erwärmt nichts. Der induzierte Strom erwärmt den Leiter über seinen Widerstand. MfG Klaus
Kupfer lässt sich natürlich induktiv Erwärmen. Einen guten Überblick in die Theorie der induktiven Erwärmung findet man auf http://www.eltatech.de in der Rebrik Grundlagen. Da nach dem Joule'schem Gesetz die Verlustleistung proportional zum elektrischen Widerstand ist, hat Kupfer als einer der besten elektrischen Leiter entsprechend einen der schlechtesten Wirkungsgrade. Grundsätzlich sollte man bei der induktiven Erwärmung von Kupfer beachten, dass die Frequenz so gewählt wird, dass das Verhältnis aus Eindringtiefe und Materialdicke mindestens 1:6 beträgt siehe: http://www.otto-junker.de/data/2/media/downloads/2011-02-elektrowaerme-international-Energiesparpotential-beim-induktiven-schmelzen-part1-3_4e11bd1fe402e.pdf
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Klaus schrieb: > Induktion erwärmt nichts. Der induzierte Strom erwärmt den Leiter über > seinen Widerstand. Induktion erwärmt das Metallteil durch die Wirbelströme. Oder funktionieren im Induktionsofen nur ringförmige Teile, die einen elektrischen Kurzschluß machen?
Eben, es geht um die Wirbelströme im (beliebig geformten) Werkstück. Problem könnte die Induktionsspule sein, die ebenfalls aus Kupfer ist und ebenfalls unter diesen Wirbelströmen leidet und ebenfalls ins Schwitzen kommt. Darum sollte man auf Induktionskochplatten am besten Gußeisentöpfe dann Edelstahl verwenden, bedingt Alu und Kupfer soll ganz schlecht gehen.
?!? schrieb: > Klaus schrieb: >> Induktion erwärmt nichts. Der induzierte Strom erwärmt den Leiter über >> seinen Widerstand. > > Induktion erwärmt das Metallteil durch die Wirbelströme. Klaus hat schon recht. Das Magnetfeld durchströmt das Metall. Die Flussänderung sorgt für eine Induktionsspannung im Metall:
Diese Spannung fließt in diesem Metall "im Kreis" und verheizt sich anhand des materialspezifischen Widerstandes in Wärme. Um diesen Prozess zu unterbinden genügt es - wie bei klassischen Transformatoren - Bleche statt massive Körper zu nehmen. Dann wird da auch nichts mehr warm. > Oder > funktionieren im Induktionsofen nur ringförmige Teile, die einen > elektrischen Kurzschluß machen? Kurzum: Ja. Aber man darf sich hier unter Ringförmig keinen Torus vorstellen.
MN schrieb: > Problem könnte die Induktionsspule sein, die ebenfalls aus Kupfer ist > und ebenfalls unter diesen Wirbelströmen leidet und ebenfalls ins > Schwitzen kommt. Das nennt man dann Selbstinduktion MfG Klaus
Martin Schwaikert schrieb: > Kurzum: Ja. Aber man darf sich hier unter Ringförmig keinen Torus > vorstellen. Sondern? Gut, man kann davon ausgehen, daß man Wirbelströme als "kreisförmig" oder zumindest als geschlossene Ringe betrachten kann. Anders ist es ja nicht möglich, daß sich beispielsweise die Flanken von Zahnrädern induktiv härten lassen oder die Zähne von Sägen oder auch nur ein gerades Metallstück. Daß das bei Kupfer schwieriger wird ist klar. Kleinerer spezifischer Widerstand, weniger Erwärmung.
?!? schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Kurzum: Ja. Aber man darf sich hier unter Ringförmig keinen Torus >> vorstellen. > > Sondern? Alles, was einen geschlossenen Stromkreis ergibt - egal welche geometrische Form zu Grunde liegt. > Anders ist es ja nicht möglich, daß sich beispielsweise die Flanken von > Zahnrädern induktiv härten lassen oder die Zähne von Sägen oder auch nur > ein gerades Metallstück. Es muss nur dick genug sein, sonst bilden sich nur recht schwache Wirbelströme aus. Möglich ist es deshalb trotzdem. Nur wird irgendwann das Verhältnis aus magn. Flussdichte und Induktion grottenschlecht. > Daß das bei Kupfer schwieriger wird ist klar. In Kupfer lassen sich sogar ganz hervorragend Wirbelströme erzeugen. Damit werden ganze Achterbahnzüge abgebremst (z.B. bei der Blue Fire in Rust). > Kleinerer spezifischer Widerstand, weniger Erwärmung. Das hat mit dem spez. Widerstand weniger zu tun, denn die induzierte Spannung wird immer in Wärme verheizt. Ausschlaggebend ist, dass Kupfer im Vergleich zu Eisen eine sehr schlechte Permeabiltität besitzt, und damit keine Magnetfeldlinien in sich bündelt. Daher geht sehr viel magnetischer Energie durch das Material hindurch statt im Material zu verbleiben und damit Wirbelströme zu erzeugen. https://www.youtube.com/watch?v=j9TMKrd0yYg
Mike schrieb: > kann man Kupfer induktiv erwärmen? Also ich war jetzt wieder in Rust und dort werden folgende Legierungen für die Wirbelstrombremsbleche genommen: CuNi10Fe1Mn dann CuSn6 und zuletzt CuZn37. Da die Wägen ein festes Magnetfeld besitzen kann man also nur durch das µr des Bleches die Induktion- und damit Bremswirkung beeinflussen. Zuerst wird also relativ "weich" gebremst, zum Schluss muss die Wechselwirkung am größten sein, da der Wagen dann dort schon sehr langsam ist. Also ja - Kupfer geht definitiv. Je nach Legierung und/oder unlegiert besser oder schlechter.
klar müsste das auch mit Wirbelströme gehen, jeder Zähler mit Alu Scheibe funktioniert so, warum es noch keine derartigen Kochplatten gibt erschliesst sich mir nicht. Ich musste meine schöne Kochtopfsammlung teuer neu kaufen für den blöden tollen Induktionsherd. Blöd weil die Investition teurer als geplant wurde, schön weil nichts mehr auf der Kochstelle einbrennt, blöd das die Teile alle Sensorfelder haben welche andauernd ERROR blinken wenn was drauf liegt oder doch mal das Nudelwasser überkocht. Selbst mal den Arm abgelegt bei abgeschaltet quittiert der doofe Herd mit ERROR. Ich weiss nicht ob ich über diese deutsche Ingenieursglanzleistung weinen oder lachen soll.
Stöhn schrieb: > Jeder elektrische Leiter lässt sich induktiv erwärmen. > 7 Wörter meines Lebens verschwendet (plus 5 weitere). Die Worte waren wirklich verschwendet, erwärme mal einen Supraleiter induktiv.
freak schrieb: > erwärme mal einen Supraleiter > induktiv. den meisten wird das mangels Supraleiter nicht kratzen.
freak schrieb: > Die Worte waren wirklich verschwendet, erwärme mal einen Supraleiter > induktiv. Aus einer Einführung in die Supraleitung: > Durch ein Magnetfeld hinreichender Stärke wird die Supraleitung aufgehoben Also nur genug Strom durch die Erregerspule und schon ist Schluß mit Supraleitung MfG Klaus
Joachim B. schrieb: > klar müsste das auch mit Wirbelströme gehen, jeder Zähler mit Alu > Scheibe funktioniert so, warum es noch keine derartigen Kochplatten gibt > erschliesst sich mir nicht. Weil Metalle mit niedrigem µr durch die Magnetfeldlinien durchströmt werden, ohne diese zu bündeln und damit in Wechselwirkung mit so ziemlich allem metallenen in der Umgebung treten würde. Und wer will schon eine glühende Suppenkelle im Topf. > Selbst mal den Arm abgelegt bei abgeschaltet quittiert der doofe Herd > mit ERROR. Stell Dir mal vor jemand hat Schrauben im Arm, weil er eine operierte Fraktur hat? Das könnte sogar tödlich enden. > Ich weiss nicht ob ich über diese deutsche Ingenieursglanzleistung > weinen oder lachen soll. Welcher Hersteller? Damit ich weiß, was ich nicht kaufen darf :)
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Martin Schwaikert schrieb: > Stell Dir mal vor jemand hat Schrauben im Arm, weil er eine operierte > Fraktur hat? Das könnte sogar tödlich enden. hey, du hast überlesen das am Herd ausgeschaltet ist durch die Polybox und das das verbundene Kochfeld hat das zu befolgen! Da sollte IMHO sich der TouchSensor nicht melden, egal was draufliegt. >> Ich weiss nicht ob ich über diese deutsche Ingenieursglanzleistung >> weinen oder lachen soll. > > Welcher Hersteller? Damit ich weiß, was ich nicht kaufen darf :) na ja so viele gibt es nicht mit sch wie Schrott am Ende.
Joachim B. schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Stell Dir mal vor jemand hat Schrauben im Arm, weil er eine operierte >> Fraktur hat? Das könnte sogar tödlich enden. > > hey, du hast überlesen das am Herd ausgeschaltet ist durch die Polybox > und das das verbundene Kochfeld hat das zu befolgen! > Da sollte IMHO sich der TouchSensor nicht melden, egal was draufliegt. Hmmm.. dann ist das eben eine Komfort-Funktion bei der der Topf vorher schon weiß ähhh das Kochfeld, dass es ... ääähhm dass es ... ähhhmmm .... ach ... ähhhmm ... >>> Ich weiss nicht ob ich über diese deutsche Ingenieursglanzleistung >>> weinen oder lachen soll. >> >> Welcher Hersteller? Damit ich weiß, was ich nicht kaufen darf :) > > na ja so viele gibt es nicht mit sch wie Schrott am Ende. Mein Beileid. Hätte da noch ein paar Euro draufgelegt aber die 1500 Euro für ein M sind halt einfach verdammt viel Geld für Leistungselektronik, bei der auch gerne mal Halbleiter draufgehen.
Auch wenn der Beitrag nicht mehr ganz aktuell ist, würde ich die Frage gerne erneut aufgreifen, um aus fachlicher Seite einige Ergänzungen vorzunehmen. Als Elektrotechniker habe ich seit Jahren auf dem Gebiet zu tun und musste häufiger feststellen, dass es zu dieser Thematik im Allgemeinen zu wenige Informationen gibt. Zunächst kann jeder elektrische Leiter induktiv erwärmt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass der elektrische Wirkungsgrad in erster Linie von dem elektrischen Widerstand abhängt. Diesbezüglich habe ich auf http://www.induktive-erwaermung.de/induktionserwaermung/ eine recht anschauliche Erklärung mit Herleitung gefunden. Einerseits ist der elektrische Wirkungsgrad der Quotient aus induzierter Leistung im Werkstück und der Gesamtleistung der Induktionsanlage (Verluste Spule + Werkstück). Andererseits ist nach dem joulschen Gesetz der elektrische Widerstand proportional zur Leistung. Insgesamt lässt sich der Wirkungsgrad als Quotient des elektrischen Wirkungsgrades des zu erwärmenden Werkstücks und der Summe der elektrischen Widerstände von Werkstück und Spule abschätzen. Für Kupfer folgt demnach: Wirkungsgrad = R_Cu / (R_Cu + R_Cu) = 50 % Kupfer lässt sich zwar induktiv erwärmen, allerdings ist der Wirkungsgrad vergleichsweise gering (bei Stahl bewegt man sich im Bereich von 85% bis 88 %). Daran erkennt man auch, wieso ein Supraleiter hier eine Ausnahme darstellt. Er ist zwar ein Leiter, hat jedoch keinen elektrischen Widerstand. Ein wichtiger Parameter bei der induktiven Erwärmung ist die Wahl der richtigen Frequenz. Dabei kommt eine Größe zutragen die "elektromagnetische Eindringtiefe" genannt wird und durch ein griechisches Delta abgekürzt wird. Dieser Parameter beschreibt wie Tief das elektromagnetische Feld ins Material eindringen kann, bis es auf den Wert 1/e also 37% abfällt. Die Eindringtiefe lässt sich mit der Frequenz beeinflussen und sollte ein Verhältnis zum Durchmesser von mindestens 3,5 haben. Ansonsten wird das Material zu durchlässig für das Feld. Ein ebenfalls wichtiger Parameter ist der Koppelabstand, das heißt die Distanz zwischen dem Werkstück und der Spule. Es ist klar, dass der Abstand so gering wie möglich gehalten werden sollte , um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen. Zu guter Letzt ist auch die Geometrie der Spule ausschlaggebend. Eine Ringspule hat den größten Wirkungsgrad, während der Wirkungsgrad eines Flächeninduktors ( wie in einem Induktionskochfeld ) eher bescheiden ist. Zum Thema Wirbelströme noch eine Anmerkung zum besseren Verständnis. Der induzierte Strom im Werkstück folgt dem Strom in der Spule bzw. dem Induktor in entgegengesetzter Richtung. Falls man einen Flächeninduktor zickzackförmig baut, dann fließt der induzierte Strom auch zickzackförmig. Ich hoffe ich konnte etwas zum Verständnis Beitragen...
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