【電磁(ci)加(jia)熱(re)器(qi)(qi)】電磁(ci)加(jia)熱(re)器(qi)(qi)原理 電磁(ci)加(jia)熱(re)器(qi)(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)交(jiao)流電(dian)經整(zheng)流電(dian)路(lu)整(zheng)流變(bian)成直流電(dian)，再(zai)經過(guo)控制電(dian)路(lu)將直流電(dian)轉換成不同(tong)頻率的(de)電(dian)壓，電(dian)流流過(guo)線圈會產(chan)(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)的(de)交(jiao)變(bian)磁(ci)場，當(dang)磁(ci)場內的(de)交(jiao)變(bian)磁(ci)力線通過(guo)導磁(ci)性金(jin)屬(shu)（鐵、鈷、鎳）材(cai)(cai)料時會在金(jin)屬(shu)體內產(chan)(chan)生(sheng)無數的(de)小渦流，使金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料本(ben)身自(zi)行(xing)高速發熱，從而達到加熱金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)目(mu)的(de)。

電磁加熱器原理

電磁加熱(re)是(shi)利用(yong)電磁感應原(yuan)理將電能轉(zhuan)換為熱(re)能的(de)能量(liang)轉(zhuan)換過(guo)程，由整流電路將50/60Hz的交流(liu)電(dian)壓轉變(bian)成(cheng)直流(liu)電(dian)壓，再經過功(gong)率控制(zhi)電(dian)路將直流(liu)電(dian)壓轉換成(cheng)頻率為20～40kHz的(de)(de)高頻(pin)電(dian)壓，當(dang)高速變(bian)化(hua)的(de)(de)交流電(dian)流通過(guo)線(xian)圈時，線(xian)圈會產生高速變(bian)化(hua)的(de)(de)磁(ci)場，磁(ci)場內的(de)(de)交變(bian)磁(ci)力線(xian)通過(guo)金屬管(guan)道時（導磁(ci)、導電(dian)材料），管(guan)壁體內產生無數的(de)(de)小渦流，使輸油管(guan)道的(de)(de)管(guan)壁本身自行發熱與(yu)原油進行熱交換，達到(dao)加熱原油的(de)(de)目的(de)(de)。

變(bian)頻器(qi)是高頻電磁加熱器(qi)的(de)(de)核心部(bu)件，是利用電力半導體器(qi)件的(de)(de)通斷作用將工頻電源變(bian)換為另一(yi)頻率的(de)(de)電能控(kong)制裝置。目(mu)前使(shi)用的(de)(de)變(bian)頻器(qi)主要采用交(jiao)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)分組成。整流部(bu)分為(wei)三相橋式不可(ke)控整流器，逆變部(bu)分為(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(liu)環節(jie)為濾波(bo)、直(zhi)流(liu)儲能和緩沖無功(gong)功(gong)率。

電磁加熱器的特點

電(dian)磁(ci)感應加熱主要分4種頻(pin)(pin)率的(de)感應加熱：低頻(pin)(pin)、中(zhong)頻(pin)(pin)、超(chao)音頻(pin)(pin)、高頻(pin)(pin)。

其(qi)中(zhong)低(di)頻(pin)(pin)加(jia)熱(re)有幾個(ge)顯著(zhu)地特性：熱(re)量(liang)透到工(gong)件(jian)(jian)里面(mian)的(de)(de)深度(du)(du)(du)比(bi)較深、工(gong)件(jian)(jian)沿徑向這方向上溫度(du)(du)(du)的(de)(de)差值比(bi)較小，因此，在(zai)低(di)頻(pin)(pin)加(jia)熱(re)的(de)(de)條件(jian)(jian)下，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)熱(re)變形不明(ming)顯，熱(re)應力(li)值小，比(bi)較適合(he)(he)容(rong)量(liang)相對大的(de)(de)爐進行保溫和熔煉，也符合(he)(he)大工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)整體透熱(re)。現在(zai)，大多(duo)數(shu)傳統的(de)(de)工(gong)頻(pin)(pin)感(gan)應爐是采用低(di)頻(pin)(pin)感(gan)應加(jia)熱(re)原理(li)制成(cheng)。目(mu)(mu)前在(zai)國外，采用工(gong)頻(pin)(pin)感(gan)應加(jia)熱(re)制作的(de)(de)器(qi)(qi)件(jian)(jian)，功率(lv)可以(yi)達到好幾百瓦，而且在(zai)國外，大量(liang)鋼水的(de)(de)溫度(du)(du)(du)保護和好幾十噸工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)透熱(re)大多(duo)采用工(gong)頻(pin)(pin)感(gan)應加(jia)熱(re)裝置。市場上目(mu)(mu)前也有其(qi)他(ta)一些(xie)低(di)頻(pin)(pin)感(gan)應加(jia)熱(re)電源(yuan)，它們是有固態器(qi)(qi)件(jian)(jian)組成(cheng)，但是，在(zai)價格(ge)、可靠性和功率(lv)等方面(mian)還是無法(fa)跟工(gong)頻(pin)(pin)感(gan)應爐相競爭。

中頻(pin)指頻(pin)率在150Hz到10KHz之間(jian)，在(zai)這頻率之間(jian)，有(you)傳統(tong)的電磁(ci)倍頻器和中(zhong)頻發電機，但是這兩種裝置(zhi)已(yi)(yi)經被(bei)另一(yi)種中(zhong)頻感應加熱(re)裝置(zhi)—晶閘管感應加熱(re)裝置(zhi)所取代，而(er)且在(zai)外國(guo)，此裝置(zhi)容量已(yi)(yi)達(da)數十兆瓦，比如(ru)美國(guo)日內瓦鋼鐵公司研制出 42MW 感應電爐。

超音頻指(zhi)頻率在10KHz到100KHz，在這(zhe)頻(pin)率之(zhi)內，早些年(nian)前(qian)的(de)(de)機器(qi)基本(ben)上不存在，超音頻(pin)的(de)(de)感應加熱裝置是在半導體元器(qi)件晶閘管出現以后(hou)才慢慢的(de)(de)得以發展(zhan)起來(lai)，在剛(gang)開始的(de)(de)時候，技術人員(yuan)做的(de)(de)超音頻(pin)電(dian)源(yuan)是采用(yong)可(ke)控(kong)硅(gui)以倍(bei)頻(pin)電(dian)路和時間分割電(dian)路組成。到了(le)上個世紀八(ba)十年(nian)代，隨著科(ke)技的(de)(de)快速發展(zhan)，市場上出現了(le)一(yi)些新型(xing)的(de)(de)半導體功率器(qi)件(IGBT、GTO)，以這(zhe)些元件為器件組(zu)成(cheng)的(de)超音頻感應加(jia)熱電熱漸漸占據(ju)了市場。由于不同元件的(de)特性不同，其中IGBT 組成的超(chao)音頻感(gan)應(ying)加熱電源(yuan)最被市場所接受，這(zhe)是因為(wei) IGBT 使用起來更加方便。

高頻(pin)指頻(pin)率在100KHz 以上，在這頻率以上，國外目前正處(chu)于過渡階段(duan)。日本(ben)目前所研(yan)制出來的(de)電(dian)子管高頻振蕩器功率為幾(ji)千瓦到幾(ji)千千瓦，頻率范圍為100KHz到500KHz，而另一種高(gao)頻感應電源(yuan)，是采(cai)用(yong)SIT研發出來，具有更高(gao)的功(gong)率(lv)(lv)和(he)頻率(lv)(lv)，其(qi)功(gong)率(lv)(lv)可以達到 400 千(qian)瓦，頻率(lv)達到(dao) 400KHz，而且在1987年，功率(lv)達到1200千瓦(wa)，頻(pin)率為200KHz的(de)此電(dian)源也(ye)開始研發(fa)了。正(zheng)在此時，歐洲，美洲等各國國家也(ye)在研發(fa)以(yi)晶體管為(wei)主的(de)高頻感應加熱電(dian)源，例如(ru)西(xi)班牙采用(yong)MOSFET 的(de)電(dian)流型感應加熱電(dian)源的(de)制造水平可達(da)600KW/200KHz，德國的電子管高頻電源水平約為110KW，而其在(zai)1989年研制的電流型MOSFET感應加(jia)熱電源的容(rong)量已(yi)達480KW/50-200KHz。