Trong các lị này, rãnh chứa kim loại nĩng chảy được xem như cuộn dây thứ cấp ngắn mạch của một máy biến áp. Trong đĩ hấp thụ từ 90 –95% năng lượng điện đưa vào trong lị (H.4.2)
Để giảm giá trị từ thơng tản, các cuộn dây W1 và W2 của máy biến áp được đặt chung trên cùng một lõi của mạch từ.
Từ thơng chính 1 đi xuyên qua rãnh kim loại sẽ làm cảm ứng trong đĩ sức điện động E2 sinh ra dịng điện I2. Dịng điện I2 chảy qua kim loại bên trong rãnh và sinh nhiệt theo luật Joule.
Từ thơng tản S chiếm khoảng từ 25 – 30% giá trị của từ thơng chính 1.
Vì vậy: K . E2 < E1 (4.12)
Với K là hệ số biến áp. Trong các lị nấu kim loại dạng rãnh, khi rãnh kim loại chính là W2 = 1 cho nên
Sơ đồ thay thế và đồ thị vectơ của lị cảm ứng dạng rãnh được trình bày trong (H.4.3a,b). Chúng tương tự như sơ đồ thay thế và đồ thị vectơ của máy biến áp đang hoạt động ở chế độ ngắn mạch.
Từ sơ đồ thay thế cĩ thể viết:
Ở đây E’2 là sức điện động cảm ứng trong rãnh (V), I’2 – dịng điện chảy trong rãnh (A), R’2 và X’2 là điện trở và điện kháng thứ cấp quy đổi theo số vịng dây sơ cấp, W1, Z’2 – tổng trở quy đổi ( ).
Khi điện áp U1 cĩ dạng biến thiên theo luật hình sin, hệ số cơng suất cos của lị dạng rãnh là khoảng từ 0,5 đến 0,7.
Dịng điện I2 chảy trong rãnh kim loại thường cĩ giá trị lớn, nên khi tác động tương hỗ với từ truờng sẽ sinh ra lực điện động. Lực theo chiều hướngkính so với dịng chảy kim loại gây ra áp lực lớn lên thành của rãnh. Lực dọc theo chiều dài của rãnh gây ra sự chuyển động của kim loại nĩng chảy. Điều này tạo ra khả năng loại trừ sự đốt nĩng cục bộ kim loại bên trong rãnh và làm tăng cơng suất cảm ứng.
Các lị nấu kim loại cảm ứng thường cĩ hiệu suất khá cao từ 60 – 90%. Về phương diện kết cấu cĩ thể chia ra làm 2 loại lị nấu kim loại cảm ứng dạng rãnh: lị một rãnh và lị hai rãnh (H.4.4) ) 14 . 4 ( ' ' ' ' ' '2 I 2 R22 X 22 I 2Z 2 E
Dưới đây là một vài thơng số của lị nấu đồng và hợp kim đồng, kẽm, nhơm, gang. Bảng 4.1 Kim loại nấu Dung tích (tấn) Cơng suất (KVA) Năng suất tấn/h
Điện năng tiêu thụ kw/tấn. Đồng 16 30 10 270 – 330 Thau 16 30 13 – 15 190 – 210 Kẽm 100 - 30 95 – 110 Nhơm 0,17 – 40 - 0,75 – 10 360 – 500 Gang 250 4400 10 30 – 100