【電(dian)磁加熱(re)器】電(dian)磁加熱(re)器原理 電(dian)磁加熱(re)器的(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)(de)(de)交流(liu)電經整流(liu)電路整流(liu)變成直(zhi)流(liu)電，再經過(guo)控制電路將(jiang)直(zhi)流(liu)電轉(zhuan)換(huan)成不同頻率的(de)(de)(de)電壓，電流(liu)流(liu)過(guo)線圈會(hui)產生變化的(de)(de)(de)交變磁(ci)(ci)場，當(dang)磁(ci)(ci)場內的(de)(de)(de)交變磁(ci)(ci)力線通過(guo)導(dao)磁(ci)(ci)性(xing)金屬（鐵、鈷、鎳）材(cai)料時會(hui)在金屬體內產生無數的(de)(de)(de)小渦流(liu)，使金屬材(cai)料本身自行高速發熱(re)，從而達到加熱(re)金屬材(cai)料的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

電磁加熱器原理

電(dian)磁加熱是利用電(dian)磁感應原(yuan)理將電(dian)能(neng)轉換(huan)為熱能(neng)的能(neng)量(liang)轉換(huan)過(guo)程(cheng)，由(you)整流電(dian)路將50/60Hz的交流(liu)電壓轉變成直流(liu)電壓，再經過功率(lv)控制(zhi)電路將直流(liu)電壓轉換成頻率(lv)為20～40kHz的(de)(de)高頻(pin)電壓，當高速變化的(de)(de)交流(liu)電流(liu)通(tong)過(guo)線圈時，線圈會產生(sheng)高速變化的(de)(de)磁場，磁場內的(de)(de)交變磁力(li)線通(tong)過(guo)金屬(shu)管道時（導(dao)磁、導(dao)電材(cai)料），管壁(bi)(bi)體內產生(sheng)無數(shu)的(de)(de)小渦(wo)流(liu)，使輸油(you)管道的(de)(de)管壁(bi)(bi)本身自行(xing)發熱(re)與原油(you)進(jin)行(xing)熱(re)交換，達到(dao)加熱(re)原油(you)的(de)(de)目的(de)(de)。

變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)是高頻(pin)(pin)(pin)電磁加熱器(qi)的(de)核心部件，是利用電力(li)半導體器(qi)件的(de)通斷(duan)作用將工(gong)頻(pin)(pin)(pin)電源變換為另一頻(pin)(pin)(pin)率的(de)電能控制(zhi)裝置。目前使用的(de)變頻(pin)(pin)(pin)器(qi)主要(yao)采(cai)用交流(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(fen)組成。整流部分(fen)為三相橋(qiao)式(shi)不可控(kong)整流器(qi)，逆變部分(fen)為IGBT三相(xiang)橋式(shi)逆變器且輸(shu)出為(wei)PWM波(bo)形，中間直(zhi)流(liu)環節(jie)為濾波(bo)、直(zhi)流(liu)儲能(neng)和緩(huan)沖無功功率。

電磁加熱器的特點

電磁感應(ying)加熱主要分4種頻(pin)率(lv)的感應加熱(re)：低頻(pin)、中頻(pin)、超音頻(pin)、高頻(pin)。

其中低(di)頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)有幾個(ge)顯著地特(te)性：熱(re)(re)(re)量(liang)透到(dao)工件里面的深度比(bi)較(jiao)深、工件沿徑向這方(fang)向上(shang)溫度的差值(zhi)比(bi)較(jiao)小，因(yin)此，在(zai)低(di)頻(pin)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)的條件下(xia)，工件的熱(re)(re)(re)變(bian)形不明顯，熱(re)(re)(re)應(ying)力值(zhi)小，比(bi)較(jiao)適合容量(liang)相對大(da)的爐(lu)進行(xing)保(bao)溫和熔煉，也(ye)(ye)符(fu)合大(da)工件的整(zheng)體透熱(re)(re)(re)。現在(zai)，大(da)多(duo)數(shu)傳統的工頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)爐(lu)是采(cai)用(yong)低(di)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)原理制(zhi)成。目(mu)前在(zai)國外(wai)(wai)，采(cai)用(yong)工頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)制(zhi)作的器(qi)件，功(gong)率可以達到(dao)好幾百瓦，而且在(zai)國外(wai)(wai)，大(da)量(liang)鋼水的溫度保(bao)護和好幾十噸工件的透熱(re)(re)(re)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)工頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)裝置。市場(chang)上(shang)目(mu)前也(ye)(ye)有其他一(yi)些低(di)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)電源，它們是有固態器(qi)件組成，但是，在(zai)價格、可靠(kao)性和功(gong)率等方(fang)面還是無法跟工頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)爐(lu)相競爭。

中頻指(zhi)頻率在(zai)150Hz到(dao)10KHz之(zhi)間(jian)，在這(zhe)頻(pin)率之(zhi)間(jian)，有傳統的電磁倍頻(pin)器和中頻(pin)發電機，但是這(zhe)兩(liang)種裝(zhuang)(zhuang)置已(yi)經被另一種中頻(pin)感應(ying)加(jia)熱裝(zhuang)(zhuang)置—晶閘管感應(ying)加(jia)熱裝(zhuang)(zhuang)置所取代，而且(qie)在外國(guo)，此裝(zhuang)(zhuang)置容量已(yi)達數(shu)十兆瓦，比如(ru)美國(guo)日內(nei)瓦鋼鐵公司研制(zhi)出 42MW 感應(ying)電爐。

超音頻指頻率在10KHz到100KHz，在(zai)這(zhe)頻率(lv)之內，早(zao)些年(nian)前的(de)(de)(de)機器基(ji)本上(shang)不存(cun)在(zai)，超音(yin)頻的(de)(de)(de)感(gan)應(ying)加(jia)熱裝置是在(zai)半(ban)導(dao)體(ti)元器件晶閘管出現(xian)以后(hou)才(cai)慢慢的(de)(de)(de)得(de)以發展(zhan)起(qi)來，在(zai)剛(gang)開始的(de)(de)(de)時候(hou)，技(ji)術(shu)人員做(zuo)的(de)(de)(de)超音(yin)頻電源是采用可(ke)控硅以倍頻電路和(he)時間分割電路組成。到了(le)上(shang)個世(shi)紀八十年(nian)代，隨(sui)著科技(ji)的(de)(de)(de)快速發展(zhan)，市場上(shang)出現(xian)了(le)一(yi)些新型的(de)(de)(de)半(ban)導(dao)體(ti)功率(lv)器件(IGBT、GTO)，以這些元(yuan)件(jian)(jian)為器件(jian)(jian)組成的超音頻感應加熱電熱漸漸占(zhan)據了市場。由于不同(tong)元(yuan)件(jian)(jian)的特性(xing)不同(tong)，其中IGBT 組成的超音頻感(gan)應加熱(re)電源最被市場所接(jie)受，這是(shi)因(yin)為(wei) IGBT 使(shi)用起來(lai)更加方便。

高頻指頻率在100KHz 以上(shang)，在這頻(pin)率(lv)(lv)以上(shang)，國外(wai)目(mu)前(qian)正(zheng)處于過渡階段(duan)。日(ri)本目(mu)前(qian)所研制出來(lai)的電(dian)子管高頻(pin)振蕩器功(gong)率(lv)(lv)為(wei)(wei)幾千(qian)瓦(wa)到幾千(qian)千(qian)瓦(wa)，頻(pin)率(lv)(lv)范圍為(wei)(wei)100KHz到500KHz，而(er)另一種(zhong)高頻(pin)感應電源，是采用SIT研(yan)發出來，具有更(geng)高的功率和頻率，其(qi)功率可以達到 400 千瓦(wa)，頻(pin)率(lv)達(da)到 400KHz，而且在1987年，功率(lv)達到1200千瓦(wa)，頻率(lv)為200KHz的(de)此電源也(ye)開始研發了。正在(zai)(zai)此時，歐(ou)洲，美洲等各國國家也(ye)在(zai)(zai)研發以晶(jing)體管為主的(de)高頻(pin)感應加熱電源，例如(ru)西(xi)班牙(ya)采用MOSFET 的(de)電(dian)流型感應加熱電(dian)源的(de)制造水平(ping)可達(da)600KW/200KHz，德國的電子管高頻電源水平約為110KW，而其在1989年(nian)研制(zhi)的電流型MOSFET感(gan)應加熱電源的容量已(yi)達(da)480KW/50-200KHz。