Работа индукционных тигельных печей основана на принципе передачи энергии индукцией от первичной цепи ко вторичной. Электрическая энергия переменного тока, подводимая к первичной цепи, превращается в электромагнитную энергию поля, которая во вторичной цепи переходит снова в электрическую, а затем в тепловую.
Переменный ток от источника питания, проходя по виткам индуктора, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитные волны проникают внутрь электропроводной загрузки тигля на глубину А (называемую глубиной проникновения) и возбуждают в поверхностном слое шихты переменный электрический ток, который и приводит к нагреву и плавлению металла. Та часть энергии электромагнитного поля, которая не была поглощена шихтой, взаимодействует с витками индуктора, индуцирует в них реактивный ток. Этот ток направлен навстречу току источника питания и отстает от него по фазе на 90°. Таким образом, часть энергии, излучаемой индуктором в течение каждого периода (реактивная мощность), возвращается в него с опозданием по фазе на 90°. Эта реактивная мощность циркулирует между индуктором и источником питания. В связи с тем, что между загрузкой тигля и индуктором имеется большой неэлектропроводный зазор, равный толщине стенок футеровки, а плотность магнитных силовых линий в этом зазоре максимальная, реактивная мощность печи в десятки раз превосходит мощность, поглощаемую загрузкой. Поэтому реактивный индуктивный ток циркулирующий от индуктора к источнику питания, также в десятки раз превосходит активный ток в цепи. Из векторной диаграммы токов следует, что при таком соотношении величин токов коэффициент мощности установки (естественный coscp) не превышает 0,1.
Для того чтобы разгрузить источник питания от индуктивных (запаздывающих) токов, в электрическую цепь параллельно индуктору включают конденсаторную батарею. Известно, что ток, протекающий через конденсаторы, опережает напряжение на 90°. Емкость конденсаторов подбирают так, чтобы опережающий емкостной ток, проходящий через них, был равен по абсолютной величине запаздывающему индуктивному току индуктора. В этом случае реактивные токи индуктора и конденсаторов взаимно компенсируются. Реактивная мощность циркулирует в коротком колебательном контуре индуктор —конденсаторы, а источник питания остается загруженным только активным током.
Мощность, поглощаемая садкой печи, зависит от ее электромагнитных свойств, поэтому при работе на разных шихтах, а также при изменении электромагнитных свойств садки в процессе ее нагрева и плавления соотношение активных и индуктивных токов в индукторе изменяется. Это приводит к нарушению резонанса колебательного контура.
Для подстройки контура в резонанс в электрической схеме печей наряду с постоянно включенными конденсаторами предусматриваются подстроечные конденсаторы (или наборные емкости).