【電(dian)磁加(jia)(jia)熱器(qi)】電(dian)磁加(jia)(jia)熱器(qi)原理 電(dian)磁加(jia)(jia)熱器(qi)的(de)特點

電磁加熱器

電磁加熱器是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的裝置。電磁控制器將220V/380V,50/60Hz的(de)交流電(dian)經整流電(dian)路整流變成直流電(dian)，再經過(guo)控(kong)制電(dian)路將(jiang)直流電(dian)轉換成不同頻率的(de)電(dian)壓(ya)，電(dian)流流過(guo)線圈會(hui)(hui)產(chan)生(sheng)變化(hua)的(de)交變磁(ci)(ci)場，當磁(ci)(ci)場內的(de)交變磁(ci)(ci)力線通過(guo)導磁(ci)(ci)性金(jin)屬（鐵、鈷、鎳）材(cai)(cai)料時會(hui)(hui)在金(jin)屬體內產(chan)生(sheng)無數(shu)的(de)小渦流，使金(jin)屬材(cai)(cai)料本身(shen)自行高(gao)速發熱，從而達到加熱金(jin)屬材(cai)(cai)料的(de)目的(de)。

電磁加熱器原理

電(dian)磁加熱是利用電(dian)磁感(gan)應原理將(jiang)電(dian)能轉換為熱能的(de)能量轉換過(guo)程，由整流電(dian)路將(jiang)50/60Hz的交流(liu)電壓轉變成直流(liu)電壓，再經過功率控制電路(lu)將直流(liu)電壓轉換成頻率為(wei)20～40kHz的(de)高(gao)頻電(dian)壓，當高(gao)速變化的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)通過線(xian)圈時，線(xian)圈會產生(sheng)高(gao)速變化的(de)磁(ci)場，磁(ci)場內的(de)交(jiao)變磁(ci)力線(xian)通過金屬管(guan)(guan)道時（導(dao)磁(ci)、導(dao)電(dian)材料），管(guan)(guan)壁體內產生(sheng)無數(shu)的(de)小渦流(liu)，使(shi)輸油管(guan)(guan)道的(de)管(guan)(guan)壁本(ben)身自行發熱與原(yuan)油進行熱交(jiao)換(huan)，達到加熱原(yuan)油的(de)目的(de)。

變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)是高頻(pin)電磁加熱(re)器(qi)(qi)(qi)的核心部件，是利用(yong)(yong)(yong)電力半導體器(qi)(qi)(qi)件的通斷作用(yong)(yong)(yong)將工頻(pin)電源變(bian)換(huan)為另一頻(pin)率的電能控制裝置。目前(qian)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的變(bian)頻(pin)器(qi)(qi)(qi)主要采用(yong)(yong)(yong)交流—直流—交流方式，先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分(fen)組成。整流部分(fen)為(wei)三相橋式不可控整流器，逆變(bian)部分(fen)為(wei)IGBT三相橋(qiao)式逆(ni)變(bian)器且輸(shu)出為(wei)PWM波形，中間(jian)直流(liu)環(huan)節為濾波、直流(liu)儲能(neng)和緩沖無功功率。

電磁加熱器的特點

電磁感應加熱主要分(fen)4種頻(pin)率的(de)感(gan)應加熱：低頻(pin)、中頻(pin)、超音頻(pin)、高(gao)頻(pin)。

其(qi)中低(di)(di)(di)頻(pin)加熱(re)(re)(re)有幾個顯著地特(te)性：熱(re)(re)(re)量透到工(gong)件(jian)(jian)里面的(de)(de)深(shen)度比(bi)較(jiao)深(shen)、工(gong)件(jian)(jian)沿徑向這方向上溫度的(de)(de)差(cha)值比(bi)較(jiao)小，因此(ci)，在低(di)(di)(di)頻(pin)加熱(re)(re)(re)的(de)(de)條件(jian)(jian)下(xia)，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)熱(re)(re)(re)變形(xing)不明顯，熱(re)(re)(re)應(ying)力值小，比(bi)較(jiao)適合(he)容量相(xiang)對大的(de)(de)爐進(jin)行(xing)保溫和熔煉，也符合(he)大工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)整體透熱(re)(re)(re)。現在，大多數傳(chuan)統(tong)的(de)(de)工(gong)頻(pin)感應(ying)爐是(shi)采用(yong)低(di)(di)(di)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)原理(li)制(zhi)成。目前(qian)在國外，采用(yong)工(gong)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)制(zhi)作的(de)(de)器件(jian)(jian)，功率可以達到好(hao)幾百(bai)瓦，而且(qie)在國外，大量鋼水的(de)(de)溫度保護和好(hao)幾十噸工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)透熱(re)(re)(re)大多采用(yong)工(gong)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)裝置。市場(chang)上目前(qian)也有其(qi)他一(yi)些(xie)低(di)(di)(di)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)電源(yuan)，它們是(shi)有固(gu)態(tai)器件(jian)(jian)組(zu)成，但是(shi)，在價格(ge)、可靠性和功率等方面還是(shi)無法跟工(gong)頻(pin)感應(ying)爐相(xiang)競(jing)爭。

中(zhong)頻指頻率在150Hz到10KHz之(zhi)間(jian)，在(zai)這(zhe)頻率之(zhi)間(jian)，有傳統的電(dian)磁倍頻器和中頻發電(dian)機，但是(shi)這(zhe)兩種(zhong)裝(zhuang)(zhuang)置已經被另一種(zhong)中頻感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱裝(zhuang)(zhuang)置—晶(jing)閘管感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱裝(zhuang)(zhuang)置所取代(dai)，而且在(zai)外國，此裝(zhuang)(zhuang)置容量已達數十兆瓦，比如(ru)美國日內(nei)瓦鋼(gang)鐵公司研制(zhi)出 42MW 感(gan)應電(dian)爐。

超音頻指頻率在(zai)10KHz到100KHz，在這頻率之內(nei)，早些年前的(de)機器基本上(shang)不存(cun)在，超音頻的(de)感應加(jia)熱裝置(zhi)是在半導體元(yuan)器件晶閘管出現以(yi)后才慢(man)(man)慢(man)(man)的(de)得以(yi)發展(zhan)起來，在剛開始的(de)時候，技術(shu)人員做的(de)超音頻電源是采用(yong)可控硅以(yi)倍頻電路和時間分割(ge)電路組成(cheng)。到(dao)了上(shang)個世紀八(ba)十(shi)年代，隨(sui)著科(ke)技的(de)快速發展(zhan)，市場上(shang)出現了一些新型的(de)半導體功(gong)率器件(IGBT、GTO)，以這些元件(jian)為器(qi)件(jian)組(zu)成的(de)(de)超音頻感應加熱電(dian)熱漸漸占據了市場。由于不同(tong)(tong)元件(jian)的(de)(de)特性不同(tong)(tong)，其中IGBT 組成的(de)超音頻感(gan)應加(jia)熱電(dian)源最被(bei)市(shi)場所接受(shou)，這是因(yin)為(wei) IGBT 使用起來更加方便。

高頻(pin)指頻(pin)率在(zai)100KHz 以(yi)上(shang)(shang)，在這頻(pin)(pin)率以(yi)上(shang)(shang)，國外(wai)目前正處于過渡階段。日本目前所研制(zhi)出來的電子管高頻(pin)(pin)振(zhen)蕩器功率為(wei)幾(ji)千(qian)瓦到幾(ji)千(qian)千(qian)瓦，頻(pin)(pin)率范圍為(wei)100KHz到500KHz，而另一種高頻(pin)感(gan)應電源，是采用SIT研發出來，具有更高的功率和頻(pin)率，其功率可(ke)以達到 400 千瓦(wa)，頻率達到 400KHz，而(er)且在1987年，功(gong)率(lv)達到1200千瓦(wa)，頻(pin)率(lv)為200KHz的此電(dian)源也開(kai)始研(yan)發了。正在此時，歐(ou)洲，美洲等各國國家也在研(yan)發以晶體管為主(zhu)的高頻感應加(jia)熱電(dian)源，例如西班(ban)牙采用MOSFET 的電(dian)流型感應加熱電(dian)源的制造(zao)水平可達600KW/200KHz，德國(guo)的電子管高頻電源水平約為110KW，而(er)其在1989年研制的電流型MOSFET感應加熱電(dian)源的容量已達480KW/50-200KHz。