【電(dian)(dian)磁加(jia)熱(re)器】電(dian)(dian)磁加(jia)熱(re)器原(yuan)理(li) 電(dian)(dian)磁加(jia)熱(re)器的特點

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)交流電(dian)經整流電(dian)路整流變成直流電(dian)，再(zai)經過控(kong)制電(dian)路將直流電(dian)轉換成不同頻率(lv)的(de)(de)電(dian)壓，電(dian)流流過線(xian)圈會產生變化的(de)(de)交變磁場(chang)，當磁場(chang)內的(de)(de)交變磁力線(xian)通過導磁性金(jin)(jin)屬（鐵(tie)、鈷、鎳(nie)）材(cai)料(liao)時會在金(jin)(jin)屬體內產生無(wu)數的(de)(de)小渦(wo)流，使金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)本(ben)身自(zi)行高速(su)發熱，從而達(da)到加熱金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)的(de)(de)目的(de)(de)。

電磁加熱器原理

電(dian)磁(ci)加熱是利用電(dian)磁(ci)感(gan)應原理將(jiang)電(dian)能轉換(huan)為熱能的能量轉換(huan)過程，由整(zheng)流電(dian)路將(jiang)50/60Hz的(de)交(jiao)流電壓轉(zhuan)變(bian)成(cheng)直流電壓，再經過功(gong)率(lv)控(kong)制電路(lu)將直流電壓轉(zhuan)換成(cheng)頻率(lv)為20～40kHz的高(gao)頻電壓，當高(gao)速變化(hua)的交(jiao)流電流通(tong)過線圈時，線圈會產(chan)生高(gao)速變化(hua)的磁(ci)場，磁(ci)場內(nei)的交(jiao)變磁(ci)力線通(tong)過金屬管(guan)(guan)道時（導磁(ci)、導電材(cai)料），管(guan)(guan)壁(bi)體內(nei)產(chan)生無(wu)數的小渦流，使輸油(you)管(guan)(guan)道的管(guan)(guan)壁(bi)本身自行發熱與原油(you)進(jin)行熱交(jiao)換，達到加熱原油(you)的目的。

變(bian)頻器(qi)是高頻電磁加(jia)熱器(qi)的(de)核(he)心部(bu)件，是利用(yong)電力半導體器(qi)件的(de)通斷作用(yong)將工頻電源變(bian)換為另一頻率的(de)電能(neng)控制裝置。目前使用(yong)的(de)變(bian)頻器(qi)主(zhu)要采用(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(bu)(bu)分(fen)組成(cheng)。整流部(bu)(bu)分(fen)為(wei)三相橋式不可(ke)控整流器，逆變部(bu)(bu)分(fen)為(wei)IGBT三相橋式(shi)逆變器且輸出為PWM波(bo)形(xing)，中間(jian)直(zhi)流環節(jie)為濾波(bo)、直(zhi)流儲能和緩沖無(wu)功功率。

電磁加熱器的特點

電(dian)磁感(gan)應(ying)加熱主要分4種頻(pin)(pin)率的感應加熱：低(di)頻(pin)(pin)、中(zhong)頻(pin)(pin)、超音頻(pin)(pin)、高頻(pin)(pin)。

其(qi)中低頻(pin)加熱(re)(re)(re)有(you)(you)幾個(ge)顯著地特性(xing)：熱(re)(re)(re)量(liang)透到工(gong)(gong)件里面的(de)深度(du)比(bi)較深、工(gong)(gong)件沿徑向這方向上溫(wen)度(du)的(de)差值比(bi)較小，因此，在(zai)(zai)低頻(pin)加熱(re)(re)(re)的(de)條件下，工(gong)(gong)件的(de)熱(re)(re)(re)變形(xing)不(bu)明顯，熱(re)(re)(re)應(ying)力值小，比(bi)較適合容(rong)量(liang)相(xiang)對(dui)大(da)的(de)爐(lu)進(jin)行保(bao)溫(wen)和(he)熔煉，也符合大(da)工(gong)(gong)件的(de)整體透熱(re)(re)(re)。現在(zai)(zai)，大(da)多數傳統的(de)工(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)爐(lu)是(shi)(shi)采(cai)用低頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)原理制成。目前在(zai)(zai)國外，采(cai)用工(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)制作的(de)器件，功(gong)率可以(yi)達到好幾百(bai)瓦，而且(qie)在(zai)(zai)國外，大(da)量(liang)鋼水的(de)溫(wen)度(du)保(bao)護和(he)好幾十噸工(gong)(gong)件的(de)透熱(re)(re)(re)大(da)多采(cai)用工(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)裝(zhuang)置。市場上目前也有(you)(you)其(qi)他(ta)一些低頻(pin)感應(ying)加熱(re)(re)(re)電源，它(ta)們是(shi)(shi)有(you)(you)固態器件組成，但是(shi)(shi)，在(zai)(zai)價格、可靠性(xing)和(he)功(gong)率等方面還是(shi)(shi)無(wu)法跟工(gong)(gong)頻(pin)感應(ying)爐(lu)相(xiang)競(jing)爭(zheng)。

中頻指頻率在150Hz到10KHz之間，在(zai)這頻(pin)率之間，有(you)傳(chuan)統的電磁(ci)倍頻(pin)器和中頻(pin)發電機，但是這兩(liang)種(zhong)裝置(zhi)已(yi)經被另(ling)一種(zhong)中頻(pin)感應加熱(re)裝置(zhi)—晶閘管感應加熱(re)裝置(zhi)所取代(dai)，而且(qie)在(zai)外(wai)國(guo)，此裝置(zhi)容量已(yi)達(da)數十兆瓦，比如美國(guo)日內(nei)瓦鋼(gang)鐵公司研制出 42MW 感應電爐。

超(chao)音頻(pin)指(zhi)頻(pin)率在10KHz到100KHz，在這頻率之內，早些年(nian)前的(de)(de)機(ji)器(qi)基本上不存在，超(chao)音(yin)頻的(de)(de)感應加(jia)熱裝置是(shi)在半導(dao)體(ti)元器(qi)件晶(jing)閘管出現以后才慢(man)慢(man)的(de)(de)得以發(fa)展起來，在剛開始的(de)(de)時(shi)候(hou)，技術人員(yuan)做的(de)(de)超(chao)音(yin)頻電(dian)源是(shi)采(cai)用可控(kong)硅以倍頻電(dian)路(lu)和時(shi)間(jian)分割電(dian)路(lu)組成。到了上個世紀(ji)八十年(nian)代(dai)，隨著科技的(de)(de)快速發(fa)展，市場上出現了一些新(xin)型的(de)(de)半導(dao)體(ti)功率器(qi)件(IGBT、GTO)，以這些元件(jian)(jian)為(wei)器件(jian)(jian)組(zu)成的超音頻(pin)感應加(jia)熱電熱漸(jian)漸(jian)占據了市場。由于不同元件(jian)(jian)的特性不同，其(qi)中IGBT 組成的超音頻感(gan)應加(jia)熱電源最被市場所接受，這是因(yin)為 IGBT 使用起來(lai)更加方便。

高(gao)頻指頻率在100KHz 以上(shang)，在這(zhe)頻(pin)率以上(shang)，國外(wai)目(mu)前正處于過渡階段。日本目(mu)前所(suo)研制出來的電子管高頻(pin)振蕩(dang)器(qi)功率為幾(ji)千瓦到(dao)幾(ji)千千瓦，頻(pin)率范(fan)圍為100KHz到500KHz，而另一種(zhong)高頻感應電(dian)源(yuan)，是采(cai)用SIT研發出來，具有(you)更高的功(gong)率和頻率，其功(gong)率可以達到 400 千瓦(wa)，頻率達(da)到 400KHz，而且在1987年，功率(lv)達到1200千瓦，頻率為200KHz的(de)此電(dian)源也(ye)開(kai)始(shi)研(yan)發了。正在此時(shi)，歐洲，美(mei)洲等各國國家也(ye)在研(yan)發以晶體管為主的(de)高頻感應加(jia)熱電(dian)源，例如西班牙采(cai)用MOSFET 的電(dian)(dian)流型感應加(jia)熱電(dian)(dian)源(yuan)的制造水平可(ke)達600KW/200KHz，德國的電(dian)子管高頻電(dian)源水平約為110KW，而(er)其在1989年研制的電(dian)流型(xing)MOSFET感應(ying)加熱(re)電源的容量已(yi)達(da)480KW/50-200KHz。