Cunostinte de specialitate - electricitate

Cunostinte de specialitate.

a) Cunostinte de specialitate in domeniul electric.

1. Sistemul electroenergetic: Un ansamblu de echipamente electrice interconectate intr-un spajiu dat si reprezentand un, tot unitar, cu o functionalitate bine determinata formeaza o instalatie electrica. Echipamentele electrice ale instalatiilor electrice sunt constituite din masinile, aparatele, dispozitivele si receptoarele electrice interconectate in cadrul instalatiei prin retele electrice. Receptorul electric este un ansamblu electric care absoarbe energie electrica si o transforma in alta forma de energie (mecanica, termica, luminoas 424p1517e a etc.) in scop util. Ansamblul instalatiilor electrice de producere, transport, distributie si a energiei electrice, interconectate intr-un anumit mod si avand un regim comun si continuu de producere si consum de energie electrica, alcatuiesc un sistem electroenergetic. Dupa cum rezulta din definitie, sistemul electroenergetic cuprinde: instalatiile electrice de producere a energiei electrice (generatoarele din centrelele electrice); instalajiile electrice de transport a energiei electrice (linii aeriene si subterane, statii de transformare); instalatiile electrice de distributie a energiei electrice (linii, posturi de transformare, tablouri de distributie, coloane, circuite); instalatiile electrice de utilizare a energiei electrice (receptoare electrice). Reprezentarea schematica a unui sistem electroenergetic este redata in figura unde s-au folosit notatiile: CTE - centrala termoelectrica, CHE- centrala hidroelectrica, CNE- centrala nuclear-electrica, ST1-statie de transformare ridicatoare de tensiune, ST2-statie de transformare coboratoare de tensiune, LEA-linii electrice aeriene, LES -linii electrice subterane, PT - post de transformare, Rl - receptoare de medie tensiune, R2 -receptoare de joasa tensiune.

Sistemul electroenergetic national este realizat prin interconectarea sistemelor create in jurul centralelor electrice amplasate in diferite zone geografice. Sistemul contine mai multe noduri reprezentate prin centrale electrice sau statii de transformare. Avand in vedere ca orice centrala contine o statie de evacuare a energiei electrice produse, se poate considera ca nodurile sistemului electroenergetic sunt constituite, practic, din statii de transformare. Sistemul energetic cuprinde, pe langa sistemul electroenergetic, toate instalatiile (neelectrice) care concura la punerea in miscare a generatoarelor electrice din centrale precum si masinile si mecanismele antrenate de motoarele electrice din instalatiile de utilizare.

2. Instalatii de producere a energiei electrice : Energia electrica se produce, practic in exclusivitate, in centrale electrice, care reprezinta un complex de instalatii care transforma o forma primara de energie in energie electrica. Energiile primare se clasifica dupa cum urmeaza :. existente direct in natura: apa, vant, caldura (energia solara);. legate chimic: carbune, lemn, turba, titei, gaze naturale, gaze de furnal, gaze

de cocsificare; . legate in atomi. Schematic, procesul de transformare a energiei primare in energie electrica are loc ca in figura:

In functie de sursa de energie primara, principalele tipuri de centrale electrice sunt: centralele termoelectrice, centralele hidroelectrice, centralele cu energie nucleara.

Centrale termoelectrice: In prezent, cea mai mare parte a energiei electrice produse in lume se obtine in centrale termoelectrice. Centrala termoelectrica transforma energia latenta a combustibililor in energie termica; aceasta se cedeaza fluidului de lucru (apa-abur) si este transformata de motorul termic (turbina) in energie mecanica, care la randul ei, prin intermediul generatorului, se transforma in energie electrica.

Principiul de transformare a energiei termice in energie mecanica, intr-o centrala termoelectrica, este prezentat in figura.In cazan are loc cresterea presiunii, prin incalzire, iar in turbina destinderea fluidului de lucru. Dupa felul energiei livrate, centralele termoelectrice se clasifica in: . centrale termoelectrice cu condensatie, care produc numai energie electrica; . centrale electrice de termoficare, cu producere combinata de energie electrica si termica. Dupa tipul motorului termic, centralele termoelectrice sunt cu turbine cu abur, cu turbine cu gaz sau cu motoare cu ardere interna. Pentru ca fluidul apa-abur, care lucreaza in circuit inchis, sa produca lucru mecanic, este necesar ca, conform celui de-al doilea principiu al termodinamicii, el sa evolueze intre doua surse cu temperaturi diferite: una calda (T₁) si una rece(T₂). In cazul centralelor termoelectrice sursa calda se gaseste in cazan, din care fluidul de lucru iese sub forma de abur supraincalzit si la presiune ridicata, iar sursa rece in condensator, unde aburul destins in turbina este racit si se transforma in apa distilata. Principalele circuite ale unei centrale termoelectrice sunt :-circuitul abur-apa (circuitul de baza al unei centrale termoelectrice cu turbine cu abur, el hotarand tipul si randamentul acestor centrale); - circuitul apei de racire (poate fi deschis, inchis sau mixt dupa felul debitului disponibil de apa si pt racire); - circuitul aer-gaze (aerul, luat din atmosfera pentru ardere, preia produsele de ardele gazeficate. Gazele se ardere strabat apoi suprafetele de incalzire ale cazanului si sunt refulate in atmosfera.) ; -circuitul combustibil-cenusa(combustibilul se gazeifica prin arderea sa in focarul cazanului, luand oxigenul din aer; energia chimica continuta in combustibil este transmisa gazului subb forma de caldura. In acelasi timp, corpurile incombustibile raman sub forma de cenusa si zgura, putand reprezenta pana la 40-50%) ;-circuitul electric (consta din infasurarile generatoarelor racordate la bornele generatoarelor si schemele electrice de conexiuni ale centralei si ale serviciilor interne. Tensiunea la borne a generatoarelor este de 6 sau 10 KV. Serviciile interne necesita 7-10% din puterea instalata, mari consumatori fiind pompele de alimentare. Toate procesele de transformare care au loc in circuitele unei centrale electrice sunt insotite de pierderi. Cele mai importante centrale termoelectrice ale unui sistemului electroenergetic sunt : CTE Rovinari (1800 KW cu grupuri de 200 si 315 MW), CTE Craiova-Isalnita (1080 MW cu grupuri de 100 si 315 MW), CTE Ludus (1000 MW cu agregate de 100 si 200 MW). O alta metoda de ameliorare a randamentului se poate considera si producerea combinata de energie electrica si termica. Acest lucru se realizeaza prin centrale electrice de termoficare, care furnizeaza, in afara elergiei electrice si energie termica( sub forma de abur sau apa calda) consumatorilor industriali sau urbani.

Centrale hidroelectrice: Centralele hidroelectrice folosesc ca sursa primara energia hidraulica, potentiala si cinetica a caderilor de apa naturale sau artificiale, pentru producerea de energie electrica. Curentul de apa actioneaza o turbina hidraulica care la randul ei, antreneaza generatorul electric.Puterea dezvoltata este P_h=gQH, unde Q-debitul de apa prin turbina, H-diferenta de nivel intre amonte si aval, g-acceleratia gravitationala. Puterea mecanica: Pt=gQHη_t, unde η_t=randamentul turbinei. Centralele hidraulice se clasifica in : -CHE fara acumulare, pe firul apei (amplasate chiar in albia raului si se construiesc pe cursuri de apa cu debite mari iar inaltimea de cadere a apei este data de ridicarea de nivel realizata prin baraj. Ex: CHE Portile de Fier I cu o putere de 6x178 MW-1068MW.); - CHE cu acumulare, instalate in derivatie cu cursul natural al apei( sunt deviate pe un traseu cu panta mai mica decat panta naturala a barajului). Amenajarile hidroenergetice pot fi realizate: - de-a lungul unui rau ;-prin trecerea apei dintr-un rau intr-un altul, apartinand aceluiasi bazin hidrografic; - amenajari complexe cu mai multe captari; - amenajarea integrala a unui curs de apa prin cascade de hidrocentrale. Instalatiile hidrotehnice ale unei centrale hidroelectrice sunt formate din : baraj, priza de apa, aductiune, si cladirea centralei. Centralele hidraulice lucreaza de regula in paralel cu centralele termoelectrice, realizandu-se astfel o folosire rationala a combustibilului, echipamanetelor si energiei resurselor hidraulice.

Centrale nuclear-electric : (CNE) Folosesc ca sursa primara de energie, energia degajata sub forma de caldura in reactiile de fisiune nucleara, care are loc in reactoare nucleare. Fenomenul de fisiune nucleara este produs de actiunea neutronilor asupra nucleelor unor izotopi ai elementelor grele. Izotopii fisionabili sunt U₂₃₅, U₂₃₃, Pu₂₃₉, din care U₂₃₅ se gaseste in stare naturala iar U₂₃₃ si Pu₂₃₉ se produc in reactor din materialele fertile : thoriu (Th₂₃₂) si izotopul de uraniu U₂₃₈. Pentru a obtine o fisiune nucleara se foloseste o particula subatomica numita neutron, aceasta va bombarda atomul de uraniu disociindu-l. In acest fel se elibereaa energie termica si apar mai multi neutroni care la randul lor, vor bombarda nucleele atomilor din apropiere, declasand o reactie in lant. In reactoare se folosesc, drept combustibil nuclear, urmatoarele materiale : uraniu natural, uraniu imbogatit, care sunt introduse sub forma unor elemente de combustibil sau ansabluri de elemente de combustibil. In functie de nivelul energiei neutronilor reactoarele se clasifica in reactoare termice, in care energia cinetica a neutronilor este coborata de moderator la nivelul necesar pentru a avea sectiunea de absorbtie maxima a materialului fisionabil si reactoarele rapide care lucreaza fara moderator, cu energia neutronilor la nivelul de producere. In functie de organizarea zonei active se folosesc, aproape in exclusivitate, reactoarele eterogene la care combustibilul nu se amesteca cu moderatorul si agentul de racire. Un reactor nuclear consta, in general, din urmatoarele elemente: barele de combustibil nuclear; moderatorul, cu rolul de a reduce viteza neutronilor de fisiune intr-un timp foarte scurt. Ca moderator se folosesc grafitul, apa sau apa grea; reflectorul, format din aceleasi substante ca si moderatorul, are rolul de a micsora pierderile de neutroni in mediul inconjurator; barele de control cu ajutorul carora se realizeaza reglarea reactiei in lant. Acestea sunt confectionate din materiale cu o mare putere de absorbtie a neutronilor (cadmiu sau bor); canalele de racire sunt parcurse de agentul de racire care evacueaza caldura rezultata din reacfiile nucleare din reactor. Ca agent de racire pot fi folosite gaze (aer, bioxid de carbon, heliu, azot), lichide (apa, apa grea) sau metale topite (sodiu, amestec de sodiu si potasiu, plumb, bismut) care trebuie sa aiba si proprietati de bun agent termic; invelisul pentru protectia biologica impotriva radiatiilor care acopera intregul reactor poate fi construit din beton, fonta sau apa obisnuita. Schemele termice ale centralelor nuclear-electrice pot fi: . scheme directe, cu un singur circuit, in care fluidul de racire constituie fluidul de lucru in ciclul termic; . scheme indirecte, cu doua sau trei circuite, in care caldura agentului de racire se transmite prin schimbatoare de caldura de suprafata unui fluid intermediar sau fluidului de lucru. Un reactor presurizat se compune din : invelis de izolare, racitor secundar, pompa de racire, miezul reactorului, racitor primar si generator de abur.

3. Instalatii de transport si distributie a energiei electrice: Energia electrica produsa in centralele electrice este transmisa spre consumatori prin retelele electrice constitute din linii electrice, statii transformare, stafii de conexiuni si posturi de transformare. Data fiind importanta alimentarii cu energie electrica pentru economia nationala, retelele electrice trebuie sa satisfaca o serie de conditii tehnice si economice dintre care cele mai importante sunt: asigurarea contintiitatii in alimentarea cu energie electrica a consumatorilor (in functie de natura efectelor produse de intreruperea alimentarii), siguranta in functionare, asigurarea parametrilor calitativi ai energiei electrice furnizate consumatorilor, eficienfa economica a investitiilor. Transmiterea energiei electrice spre consumatori se face la difetite nivele (trepte) de tensiune stabilite pe baza unor criterii tehnico-economice, tinand seama de pierderile de energie (direct proportionale cu patrattil puterii vehiculate si cu lungimea liniei si invers proportionale cu patratul tensiunii) precum si de valoarea investitiilor (care, in domeniul tensiunilor inalte, creste proportional cu patratul tensiunii). Tensiunile nominale standardizate in Romania intre fazele retelelor de curent alternativ sunt: 0,4; 6; 10; 20; 35; 60; 110; 220; 400 kV. In functie de tensiune, in practica se delimiteaza urmatoarele categorii de retele:-retele dejoasa tensiune (JT), cu tensiune sub IkV; . retele de medie tensiune (MT), pentru care se recomanda treptele de (6); 20 kV; . retele de inalta tensiune (IT), care cuprind treptele de 110 si 220 kV; . retele de foarte inalta tensiune (FIT), cu tensiune peste 220 kV. Din punctul de vedere al scopului pentru care au fost construite, se distinge doua categorii de linii electrice: linii de transport si linii de distributie. .Liniile de transport sunt destinate sa asigure vehicularea unor puteri electrice importante (zeci sau sute de MW) la distante relativ mari (zeci sau sute de km) acestea pot fi: . linii de legatura sau de interconexiune intre doua zone sau noduri sistemului electroenergetic; . linii de transport a energiei electrice de la un nod al sisteinului electroenergetic pana la un centru (zona) de consum. Liniile de distributie au o configuratie mai complexa si asigura vehicul unor puteri relativ reduse pe distante mai scurte si la un, ansamblu limitat consumatori. Delimirarea liniilor de transport si de distributie dupa valoarea tensiunilor nominate nu este neta. Astfel, tensiunile limilor de transport sunt de 400 kV §i 220 kV, in timp ce retelele electrice de distribute au tensiunile 0,4 kV, 6 kV, 10 kV, 20 kV, mergand pana la 110 kV sau chiar 220 kV (in cazul marilor consumatori). Din punct de vedere constructiv, liniile electrice se realizeaza sub forma de: . linii electrice aeriene (LEA), montate pe stalpi; . linii electrice in cabin (LEG), pozate subteran; datorita costului ridicat, acestea sunt indicate, deocamdata, pentru distante scurte si in conditii speciale de traseu.

4. Instalatii de alimentare cu energie electrica a consumatorilor: Drept consumator (C) de energie electrica se considera ansamblul instalatiilor electrice de distributie si utilizare aferente unei intreprinderi, institutii sau colectivitati. Furnizorul (F) de energie electrica cuprinde ansamblul instalatiilor de, producere, transport si distributie a energiei electrice. Energia electrica este transmisa de la furnizor la consumator printr-o statie de primire (SP) care, dupa natura consumatorului, poate fi o statie de transformare (ST), un post de transformare (PT) sau un tablou general (TG). Punctul de separatie intre furnizor si consumator este denumnit punct de dclimitare (PD). Punctele de delimitare sunt distincte daca prin fiecare din ele se poate asigura puterea necesara consumatorului, in caz de disparitie a tensiunii in celalalt punct. Asemenea puncte pot fi alimentate din: .doua centrale sau statii electrice diferite; . doua sectii de bare distincte din aceeasi centrala sau static electrica, daca fiecare sectie dispune de cai independente de alimentare (generatoare, linii, transformatoare sau autotransformatoare), iar sectiile sunt fie complet separate, fie unite printr-un intrerupator cu declansare rapida la perturbarea regimului normal de functionare pe una din sectii. Alimentarea consumatorului de energie electrica se poate realiza de la una din urmatoarele surse : . -sursa de baza, care asigura alimentarea cu energie electrica a receptoarelor consumatomlui, in regim normal de functionare; . sursa de rezerva, care asigura alimentarea cu energie electrica a receptoarelor consumatorului in cazul indisponibilitatii sursei de baza; . sursa de interventie, care la indisponibilitatea sursei de baza sau de rezerva, asigura alimentarea cu energie electrica a unui grup restrans de receptoare, in scopul evitarii unor fenomene periculoase de la consumator. Ea poate fi realizata sub forma unei centrale electrice proprii, a unor generatoare sincrone mici actionate de motoare cu ardere interna. Gradul de satisfacere a alimetarii consumatorului de energie electrica este : GSA=(T_c-T_n)/T_c, un T_c-intervalul de timp in care consumatorul solicita criteriul de siguranta ; T_n- durata probabila de nealimetare. Intreruperea cailor poate fi simpla(accidental) sau dubla sau multipla(afecteaza doua sau mai multe cai de alimentare). Statia de injectie a. energiei electrice din sistemul electroenergetic realizeaza coborarea tensiunii de la cea a liniilor de transport la cea a retelelor de distributie ale consumatorilor. Statia de injectie poate fi o statie de transformare (daca tensiunea secundara este inalta sau medie) sau un post de transformare (daca tensiunea secundara este joasa). Retelele (instalatiile) de distributie interioare ale consumatorului sunt consituite din liniile, statiile de transformare care preiau energia electrica de la barele secundare ale statiilor de injectie din sistem si o vehiculeaza pana la fiecare receptor in parte. Racordul reprezinta instalatia de legatura dintre nodurile sistemului electroenergetic sau liniile electrice de transport si instalatiile de distributie interne ale consumatorului. Racordul este constituit din: . 1-2 linii electrice; -1-2 statii de transformare sau posturi de transformare. In cazul retelelor de medie tensiune, alimentate din stafii de transformare, se deosebesc: . bare de alimentare, constituite din barele de medie tensiune ale statiilor de transformare; .bare consumatoare.

Distributia in medie tensiune este de doua feluri : . Distributie directa, realizata prin retele de distributie (distribuitoare) care leaga direct barele de alimentare cu barele consumatoare; . Distribuite prin puncle de alimentare, realizata prin: . retele de fideri, care fac legatura intre barele de alimentare si punctele de alimentare; - retele distribuitoare, care leaga punctele de alimentare cu barele consumatoare.    Punctele de alimentare sunt statii de conexiunii de medie tensiune. Statia de racord adanc este o statie de transformare cu schema simplificata pe partea de inalta tensiune (fara conexiuni si aparate, cablurile de 110 kV sau 220kV intrand direct in bornele transformatoarelor) care serveste pentru executarea unui racord de inalta tensiune al consumatorului la sistem.

5. Puterea ceruta la consumatori : Puterea ceruta de consumatori este puterea activa absorbita care se ia in considerare la dimensionarea instalatiilor electrice. Puterea ceruta Pc reprezinta o putere activa conventionala cu care se dimensioneaza o anumita instalatie care, in realitate, absoarbe o putere variabila in timp. Puterea ceruta se alege in asa fel incat, pe de o parte, in nici un moment solicitarea termica si mecanica la care este expusa instalatia sa nu atinga valori periculoase, pe de alta parte, puterea ceruta trebuie sa asigure dimensionarea economica a instalatiei, adica elementele acesteia sa fie solicitate in perioadele de varf pana la limitele admisibile. In proiectarea instalatiilor electrice la consumatori este necesar sa se cunoasca puterea ceruta de catre: . receptoare, pentru dimensionarea circuitelor de receptor; . utilaje, pentru dimensionarea circuitelor de utilaj; .grupuri de receptoare si utilaje, pentru dimensionarea tablourilor de distributie si a coloanelor de alimentare a acestora; . sectii si ateliere ale intreprinderii si de intreaga intreprindere, pentru dimensionarea posturilor de transformare, a liniilor de medie si inalta tensiune a punctelor de alimentare si a statiilor de transformare. Determinarea puterii cerute la instalatiile existente se face pe baza curbelor de sarcina, iar la instalatiile care sunt in faza de proiectare prin mai multe metode in functie de numarul si felul receptoarelor. Dintre aceste metode se vor trata in| continuare metoda analizei directe si metoda coeficientilor de cerere. Puterea totala ceruta de consumator se detennina cu relatia : P_c=ΣP_ck, unde : Pck este puterea ceruta de receptoare. Puterea reactiva ceruta se calculeaza cu relatia: Q_ck=P_cktg _ck=P_ck, puterea reactiva totala rezultand: Q_c=ΣQ_ck. Puterea aparenta totala ceruta de consumator va fi: S_c=si serveste ca baza pentru alegerea transformatorului de alimentare. Cu valorile calculate, se determina factorul de putere mediu cu relatia : cos φ_med=P_c/S_c=P_c/.

6. Fundamentele principale ale incalzirii prin inductie: Utilizarea energiei electrice in procese termice industriale a fost intotdeauna justificata prin ratiuni economice, ale caror argumente proveneau din avantajele tehnologice ale electrotermiei. Aspectele ecologice si ergonomice au ridicat continuu valoarca proceselor electrotermice industriale, astfel incat in prezent proprietatile fizice speciale ale acestei forme de energie conduc la numeroase posibilitati de utilizare in scopul imbunatatirii calitatii produselor si proceselor tehnologice, al protectiei mcdiului inconjurator si al utilizarii rationale a combustibililor primari. Tehnologiile moderne care au la baza incalzirea inductiva , s-au dezvoltat rapid in ultima perioada, in contextul economiei de materiale si energie, al automatizarii proceselor industriale. In comparatie cu alte metode de incalzire, incalzirea prin inductie se realizeaza in instalatii complexe, care permit includerea in linii automate de fabricate. Metoda asigura productivitati ridicate si acurateta deosebita a prelucrarii. In aceste conditii, un accent deosebit se pune pe problema calitatii proiectarii instalatiei de incalzire inductiva, [10,11,16,17,18], si reducerea finisarii experimentale, intrucat instalatiile moderne reprezinta prin ele insele agregate complexe si scumpe. Incalzirea prin inductie electromagnetica implica trei fenomene fizice succesive: . transferul energiei de la inductor la corpul de incalzit;. transformarea in caldura, in sarcina, a energiei electrice prin efect Joule; transmiterea caldurii in intreaga masa prin conductie termica. Contrar teoriei termice clasice care spune ca pentru incalzirea unui corp este necesara utilizarea unei surse de caldura la o temperatura mai ridicata decat corpului incalzit, se realizeaza deci, cu o infasurare care se incalzeste putin, incalzirea unui corp la o temperatura mult superioara infasurarii. Caldura se dezvolta in piesa de incalzit fara existenta unui agent de transmisie si fara contact fizic direct. Incalzirea prin inductie electromagnetica permite obtinerea unor densitati de putere ridicate, ceea ce diminueaza considerabil pierderile termice. Aceasta proprietate confera incalzirii prin inductie o mare eficacitate energetica. Caracteristicile incalzirii produse de curentul indus depind de numerosi parametri, in particular: . de fluxul magnetic ce traverseaza corpul de incalzit, deci: . de natura materialului (magnetic sau nemagnetic) si de starea sa (corp magnetic sau paramagnetic: influenta temperaturii); . de forta magnetomotoare (amper-spira pe unitatea de lungime, caracteristicile circuitului magnetic si saluratia acesluia);° de caracteristicile magnetice (dimensiunile inductorului si ale piesei de incalzit, cuplaj, caracteristicile circuitului magnetic); de frecventa curentului; . de caracteristicile electrice ale inductorului si ale sarcinii:. rezistivitatea sarcinii si a inductorului la temperaturile considerate; . caracteristicile geometrice ale inductorului si sarcinii;° portiunea sarcinii afectata dc trecerea curentului, distributia densitatii de curent in aceasta portiune, lungimea circuitului de curentul indus. Deoarece substanta de incalzit este alcatuita dintr-un material magnetic efectul termic al histerezisului magnetic se adauga celui de inductie electromagnetica. Cantitatca de putere disipata prin histerezis este redusa fata de cea determinata de catre curentii inclusi (in majoritatea cazurilor mai putin de 10%), totusi, pentru un caz extrem, cel al otelurilor cu histerezis pronuntat, energia datorata histerezisului atinge un maxim de 50% din valoarea energiei degajate de curentii indusi. Toti acesti parametri an o importanta foarte mare deoarece adancimea de patrundere a curentilor indusi in corpul de incalzit, cantitatea de caldura degajata, repartitia caldurii in sarcina si randamentul acestui mod de incalzire sunt in stransa interdependenta. Subansamblul care influenteaza in mare masura parametrii tehnico-economici ai unei instalatii de incalzire inductiva este inductorul, prin intermediul caruia se transmite fluxul energiei electromagnetice spre materialul de incalzit. La incalzirea prin inductie, inductorul, fiind parcurs de curent electric alternativ, produce un camp magnetic variabil in timp. Introducand in inductor un corp conductor din punct de vedere electric, in acesta se vor induce t.e.m. care vor genera curenti turbionari, care prin efect Joule, vor determina incalzirea directa sau topirea corpului respectiv. In sistemul inductor-piesa, curentii turbionari sint refulati spre exteriorul conductoarelor - efect pelicular si suporta influenta curentilor din conductoarele invecinate - efect de.proximitate. incalzirea inductiva se bazeaza pe urmatoarele legi si fenomene (efecte): . legea inductiei electromagnetice;-efectul pelicular ;-efectul de proximitate ;-variatia proprietatilor otelului in procesul incalzirii. Importanta legii inductiei consta in primul rand in posibilitatea de a transmite in piesa de incalzit energia electromagnetica fara a folosi contacte. Efectul pelicular este baza metodei incalzirii inductive. El consta in repartizarea neuniforma a curentului pe sectiune, densitatea de curent fiind maxima spre una dintre suprafetele conductorului. Pentru evidentierea efectului pelicular se ia ca exemplu incidenta unei unde electromagnetice plane cu semispatiul conductor. Efectul de proximitate este o varianta a efectului pelicular si consta in concentratia curentului in anumite zone ale suprafetelor conductoare ca urmare a interactiunii campurilor electromagnetice ale tuturor conductoarelor parcurse de curentul ce intra in sistemul analizat. Folosind efectul de proximitate prin alegerea unei forme coresp de inductor, se poate concentra incalzirea in anumite parti ale piesei. El se manifesta atat de puternic cu cat este mai mica distanta dintre conductoare si cu cat se manifesta mai puternic efectul pelicular, in speta cu cat este mai mare raportul dintre grosimea conductorului si adancimea de patrundere a curentului. Intensitatea campului magnetic in interiorul inductorului, datorita efectului de proximitale, face sa creasca eficacitatea incalzirii pieselor imbratisate de inductor, in acest caz efectul de bucla este util, desi creste rezistenta activa a conductorului inductor. Curentul in inductor, sub influenta efectului de bucla si a efectului de proximitate, este concentrat pe suprafata sa interioara, in cea mai mare parte cu o densitate uniforma, care creste spre colturile inductorului. Aceasta se explica prin faptul ca liniile de curent ce se gasesc la colturile conductorului sunt cuprinse de un flux magnetic mai mic fata de cele ce se gasesc in partea mijlocie, si deci aici se induce o tensiune contra electromotoare mai mica decat in partea de mijloc a conductorului. In cilindru exista curentul determinat de t.e.m. indusa. Aceasta t.e.m. este cu atat mai mare cu cat este mai mare fluxul magnetic ce strabate conturul considerat. Se stie ca fluxul magnetic este maxim pe suprafata mijlocie a inductorului, unde curentul indus are densitatea superficiala maxima. Dincolo de limitele conductorului inductor, curentul indus scade rapid. In acest fel, curentul indus in cilindru este concentrat intr-o fasa a carei latime difera putin de latimea inductorului. La incalzirea in volum a pieselor metalice, pentru a fi deformate plastic; intreaga sectiune trebuie sa fie incalzita pina la temperaturi de 900-1250° C, legal de aceasta, in faza finala tot metalul devine nemagnetic. Din conditiile uniformitatii si rapiditatii incalzirii, frecventa trebuie aleasa, astfel ca adancimea de patrundere fierbinte sa fie relativ apropiata de raza cilindrului de incalzire. De aceea, la o incalzire in volum efectul de suprafata poate fi socotit predominant, iar unda electromagnetica nu poate fi considerata plana, asa cum s-a considerat la analiza calirii superficiale, sau cum %este cazul in fazele incipiente ale incalzirii. Incalzirea prin inductie ofera prin cornparatie cu alte procedee cateva avantaje, intre care mai importante sunt: . posibilitatea incalzirii la temperaturi foarte ridicate cu randament practic independent de temperatura; . incalzire rapida, ca urmare a valorilor ridicate ale densitatii de putere;-localizarea precisa a efectului tennic prin configurarea adecvata a inductorului si alsgerea irecventei de lucru;. mertie termica foarte redusa;- automatizare usoara a echipamentului; . poluare redusa si conditii de lucru foarte bune. O caracteristica esentiala a incalzirii prin inductie o reprezinta alegerea frecventei, dupa cum urmeaza: . pentru a obtine o incalzire foarte superficiala si foarte rapida, denumita incalzire tip inducite, in care fenomenul transferului caldurii este secundar in structura finala a campului termic, se ulilizeaza frecvente radio. Este cazul tratamentelor de durificare superficiala, al sudarii continue a tevilor, al brazarii, al incalzirii totale sau locale a pieselor cu dimensiuni reduse; . pentru incalzirea in volum a pieselor mari, in care transferul termic este responsabil de incalzirea zonelor in care curentii indusi sunt neglijabili, se utilizeaza frecvente relativ scazute; prin comparatie cu procedeele de incalzire, bazate pe patrunderea caldurii din exterior in piesa viteza de incalzire este mai mare si incalzirea este mai omogena. Este cazul cuptoarelor de topire, al incalzirii semifabricatelor in vederea forjarii al tratamentelor de recristalizare.