【電(dian)磁加熱(re)器(qi)】電(dian)磁加熱(re)器(qi)原理(li) 電(dian)磁加熱(re)器(qi)的特點

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)(de)交流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)經(jing)整流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)路整流(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)成直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)，再經(jing)過控制電(dian)路將直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)轉換成不同頻率的(de)(de)電(dian)壓，電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)流(liu)(liu)(liu)(liu)過線(xian)圈(quan)會產生變(bian)化(hua)的(de)(de)交變(bian)磁場，當磁場內(nei)的(de)(de)交變(bian)磁力(li)線(xian)通(tong)過導(dao)磁性金屬（鐵、鈷、鎳(nie)）材(cai)料時會在金屬體內(nei)產生無數的(de)(de)小渦流(liu)(liu)(liu)(liu)，使金屬材(cai)料本身自行(xing)高速發熱，從而達到加熱金屬材(cai)料的(de)(de)目的(de)(de)。

電磁加熱器原理

電(dian)磁(ci)加熱是(shi)利用電(dian)磁(ci)感應原(yuan)理將電(dian)能轉換(huan)為熱能的能量(liang)轉換(huan)過(guo)程(cheng)，由整流電(dian)路將50/60Hz的交流電(dian)(dian)壓(ya)(ya)轉(zhuan)變成直流電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，再經過功率控制(zhi)電(dian)(dian)路將直流電(dian)(dian)壓(ya)(ya)轉(zhuan)換成頻(pin)率為20～40kHz的(de)(de)高(gao)頻電壓，當高(gao)速變化的(de)(de)交(jiao)流(liu)(liu)電流(liu)(liu)通(tong)過(guo)線圈(quan)時，線圈(quan)會(hui)產生(sheng)高(gao)速變化的(de)(de)磁場(chang)，磁場(chang)內(nei)的(de)(de)交(jiao)變磁力線通(tong)過(guo)金屬管(guan)道(dao)(dao)時（導磁、導電材料），管(guan)壁(bi)體內(nei)產生(sheng)無數的(de)(de)小渦流(liu)(liu)，使輸油管(guan)道(dao)(dao)的(de)(de)管(guan)壁(bi)本身自行發熱與原油進行熱交(jiao)換，達到加熱原油的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

變(bian)頻(pin)器是(shi)高頻(pin)電磁(ci)加熱器的(de)(de)核心部件，是(shi)利(li)用(yong)(yong)電力半導體器件的(de)(de)通斷作用(yong)(yong)將工頻(pin)電源變(bian)換為另一頻(pin)率的(de)(de)電能控制裝置(zhi)。目(mu)前使用(yong)(yong)的(de)(de)變(bian)頻(pin)器主要采用(yong)(yong)交流(liu)—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個部分組成。整(zheng)流(liu)部分為三相(xiang)橋(qiao)式(shi)不可控整(zheng)流(liu)器，逆變部分為IGBT三相(xiang)橋(qiao)式逆變器且輸出為PWM波形，中間直(zhi)流(liu)環節為濾波、直(zhi)流(liu)儲(chu)能和(he)緩沖無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率。

電磁加熱器的特點

電(dian)磁(ci)感應(ying)加熱主要(yao)分4種頻(pin)率的感應加(jia)熱(re)：低(di)頻(pin)、中頻(pin)、超音(yin)頻(pin)、高頻(pin)。

其中(zhong)低(di)頻(pin)加(jia)熱有(you)幾(ji)個顯著地特性：熱量透(tou)到工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)里面的(de)(de)深(shen)度比較(jiao)深(shen)、工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)沿(yan)徑向(xiang)這(zhe)方向(xiang)上溫(wen)度的(de)(de)差值比較(jiao)小(xiao)(xiao)，因(yin)此，在(zai)低(di)頻(pin)加(jia)熱的(de)(de)條件(jian)(jian)下，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)熱變形不明顯，熱應(ying)(ying)(ying)力(li)值小(xiao)(xiao)，比較(jiao)適(shi)合容量相(xiang)(xiang)對大的(de)(de)爐進行保(bao)溫(wen)和(he)熔煉，也(ye)符合大工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)整(zheng)體透(tou)熱。現(xian)在(zai)，大多數傳統的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)爐是采(cai)用低(di)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱原理(li)制成。目前(qian)(qian)在(zai)國外，采(cai)用工(gong)(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱制作的(de)(de)器件(jian)(jian)，功(gong)(gong)率(lv)可(ke)以達到好幾(ji)百瓦，而且在(zai)國外，大量鋼水的(de)(de)溫(wen)度保(bao)護(hu)和(he)好幾(ji)十噸工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)透(tou)熱大多采(cai)用工(gong)(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱裝置。市場上目前(qian)(qian)也(ye)有(you)其他一些低(di)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)加(jia)熱電源(yuan)，它們是有(you)固態(tai)器件(jian)(jian)組成，但(dan)是，在(zai)價格、可(ke)靠(kao)性和(he)功(gong)(gong)率(lv)等(deng)方面還是無法跟工(gong)(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)(ying)(ying)爐相(xiang)(xiang)競爭。

中頻(pin)指頻(pin)率在(zai)150Hz到10KHz之間(jian)，在這頻(pin)(pin)率(lv)之間(jian)，有傳統的電磁(ci)倍頻(pin)(pin)器和中頻(pin)(pin)發電機，但是這兩種裝(zhuang)置(zhi)已(yi)經被(bei)另一種中頻(pin)(pin)感應加熱(re)裝(zhuang)置(zhi)—晶閘管(guan)感應加熱(re)裝(zhuang)置(zhi)所取代(dai)，而(er)且在外國，此裝(zhuang)置(zhi)容量已(yi)達數十兆瓦，比如美國日內瓦鋼鐵公司研制出 42MW 感應電爐。

超音頻(pin)指頻(pin)率在10KHz到(dao)100KHz，在(zai)(zai)這頻(pin)率之內，早些年前的(de)(de)機器(qi)基本上(shang)不存在(zai)(zai)，超音頻(pin)的(de)(de)感應加(jia)熱裝置是(shi)在(zai)(zai)半導體(ti)(ti)元(yuan)器(qi)件晶閘管(guan)出(chu)現(xian)以(yi)(yi)后才慢(man)慢(man)的(de)(de)得以(yi)(yi)發展起來，在(zai)(zai)剛開始(shi)的(de)(de)時(shi)候(hou)，技術人(ren)員(yuan)做的(de)(de)超音頻(pin)電源(yuan)是(shi)采用可控(kong)硅以(yi)(yi)倍(bei)頻(pin)電路和時(shi)間分割(ge)電路組成。到了上(shang)個世(shi)紀八十年代(dai)，隨著(zhu)科技的(de)(de)快速發展，市場上(shang)出(chu)現(xian)了一些新型(xing)的(de)(de)半導體(ti)(ti)功率器(qi)件(IGBT、GTO)，以這些(xie)元(yuan)件為器件組成的(de)超音(yin)頻(pin)感(gan)應加熱電熱漸(jian)漸(jian)占(zhan)據了市場。由(you)于不(bu)(bu)同(tong)元(yuan)件的(de)特性不(bu)(bu)同(tong)，其(qi)中IGBT 組成的超音頻感(gan)應加熱(re)電(dian)源(yuan)最被市(shi)場所接受(shou)，這是因為 IGBT 使用(yong)起來更加方便。

高頻指頻率(lv)在100KHz 以上(shang)，在這頻率(lv)以上(shang)，國外目前正處于過渡階(jie)段。日本(ben)目前所研制(zhi)出來的電子(zi)管高頻振(zhen)蕩器功(gong)率(lv)為幾千瓦到(dao)幾千千瓦，頻率(lv)范圍為100KHz到500KHz，而另一(yi)種高頻感應(ying)電源，是采用SIT研(yan)發出來(lai)，具(ju)有更高的功(gong)率和頻率，其功(gong)率可以達到 400 千瓦，頻率達到 400KHz，而且在1987年，功率達(da)到1200千瓦，頻(pin)率為200KHz的此電(dian)源也開始研(yan)發了。正在(zai)此時(shi)，歐洲，美洲等各國國家也在(zai)研(yan)發以晶體(ti)管為主(zhu)的高頻感(gan)應加熱(re)電(dian)源，例如(ru)西班牙采用MOSFET 的電流(liu)型感應加熱電源的制造(zao)水平可達600KW/200KHz，德國的電子管(guan)高頻電源(yuan)水平約為110KW，而(er)其在1989年研制的電(dian)流型MOSFET感(gan)應加(jia)熱電源的容量已(yi)達480KW/50-200KHz。