【電磁加(jia)熱器】電磁加(jia)熱器原理 電磁加(jia)熱器的(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)交(jiao)流(liu)電(dian)經整流(liu)電(dian)路整流(liu)變(bian)成直流(liu)電(dian)，再經過(guo)控制電(dian)路將(jiang)直流(liu)電(dian)轉換成不同頻(pin)率(lv)的(de)電(dian)壓，電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)線圈會(hui)產生變(bian)化的(de)交(jiao)變(bian)磁(ci)(ci)場，當磁(ci)(ci)場內的(de)交(jiao)變(bian)磁(ci)(ci)力(li)線通(tong)過(guo)導磁(ci)(ci)性金屬(shu)（鐵(tie)、鈷、鎳）材料時(shi)會(hui)在金屬(shu)體(ti)內產生無數的(de)小渦(wo)流(liu)，使金屬(shu)材料本身(shen)自行(xing)高速發熱，從(cong)而達(da)到加熱金屬(shu)材料的(de)目的(de)。

電磁加熱器原理

電(dian)(dian)磁加(jia)熱是利用電(dian)(dian)磁感應原(yuan)理將(jiang)電(dian)(dian)能轉換為(wei)熱能的(de)能量轉換過程(cheng)，由整流電(dian)(dian)路將(jiang)50/60Hz的交流(liu)電壓(ya)轉變成直(zhi)流(liu)電壓(ya)，再經過功率(lv)(lv)控制電路將直(zhi)流(liu)電壓(ya)轉換成頻(pin)率(lv)(lv)為20～40kHz的(de)(de)高頻電(dian)壓，當高速(su)變化的(de)(de)交(jiao)流電(dian)流通(tong)過線(xian)(xian)圈時，線(xian)(xian)圈會產(chan)生高速(su)變化的(de)(de)磁場，磁場內的(de)(de)交(jiao)變磁力線(xian)(xian)通(tong)過金屬(shu)管(guan)(guan)(guan)道時（導磁、導電(dian)材料），管(guan)(guan)(guan)壁體內產(chan)生無數的(de)(de)小渦(wo)流，使輸油(you)管(guan)(guan)(guan)道的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)壁本身(shen)自行發熱與原油(you)進行熱交(jiao)換，達到加熱原油(you)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

變(bian)頻(pin)器(qi)是高(gao)頻(pin)電磁加熱器(qi)的(de)核(he)心(xin)部件，是利用電力半導體器(qi)件的(de)通斷作用將工頻(pin)電源變(bian)換為另一頻(pin)率的(de)電能控(kong)制裝置。目前使用的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)主要采用交流—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個部分組成。整(zheng)流(liu)部分為(wei)(wei)三相橋式不可控整(zheng)流(liu)器(qi)，逆變部分為(wei)(wei)IGBT三相橋式逆變器(qi)且輸出為PWM波形，中(zhong)間直(zhi)流(liu)環節為(wei)濾波、直(zhi)流(liu)儲能和緩沖(chong)無功功率。

電磁加熱器的特點

電磁感應加(jia)熱主要分(fen)4種(zhong)頻(pin)率的感(gan)應加熱(re)：低頻(pin)、中頻(pin)、超音頻(pin)、高頻(pin)。

其中低頻(pin)加(jia)(jia)(jia)熱(re)有幾(ji)個顯(xian)著地特性：熱(re)量透(tou)到工(gong)(gong)件(jian)里面(mian)的(de)(de)深(shen)度(du)比較深(shen)、工(gong)(gong)件(jian)沿徑向(xiang)這方向(xiang)上(shang)(shang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)差(cha)值(zhi)比較小(xiao)，因此，在(zai)(zai)低頻(pin)加(jia)(jia)(jia)熱(re)的(de)(de)條件(jian)下，工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)熱(re)變形(xing)不明顯(xian)，熱(re)應(ying)力(li)值(zhi)小(xiao)，比較適合容量相對(dui)大的(de)(de)爐進行保溫(wen)(wen)(wen)和熔煉，也符合大工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)整體透(tou)熱(re)。現(xian)在(zai)(zai)，大多數傳(chuan)統(tong)的(de)(de)工(gong)(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)爐是采(cai)用(yong)低頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)原理制成。目(mu)前在(zai)(zai)國外，采(cai)用(yong)工(gong)(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)制作(zuo)的(de)(de)器件(jian)，功(gong)率(lv)可以達到好幾(ji)百(bai)瓦，而且在(zai)(zai)國外，大量鋼水(shui)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)保護(hu)和好幾(ji)十噸工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)透(tou)熱(re)大多采(cai)用(yong)工(gong)(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)裝置。市(shi)場上(shang)(shang)目(mu)前也有其他一些低頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)加(jia)(jia)(jia)熱(re)電源，它(ta)們是有固態器件(jian)組成，但是，在(zai)(zai)價格、可靠(kao)性和功(gong)率(lv)等方面(mian)還是無法跟工(gong)(gong)頻(pin)感(gan)(gan)應(ying)爐相競爭。

中頻指頻率在150Hz到(dao)10KHz之(zhi)間(jian)，在(zai)這頻率之(zhi)間(jian)，有傳(chuan)統的電(dian)磁倍(bei)頻器(qi)和中頻發(fa)電(dian)機，但是這兩種裝(zhuang)置(zhi)已(yi)經被另一種中頻感應(ying)加熱(re)(re)裝(zhuang)置(zhi)—晶閘管感應(ying)加熱(re)(re)裝(zhuang)置(zhi)所取(qu)代，而且(qie)在(zai)外國，此(ci)裝(zhuang)置(zhi)容量已(yi)達數十兆瓦，比如美(mei)國日內瓦鋼鐵(tie)公司研制出 42MW 感應電爐(lu)。

超(chao)音頻指頻率在10KHz到(dao)100KHz，在(zai)這頻率之內，早些(xie)年前的(de)(de)機(ji)器(qi)基本上不存在(zai)，超(chao)音(yin)頻的(de)(de)感應(ying)加熱裝(zhuang)置是在(zai)半導體元(yuan)器(qi)件(jian)晶閘管出(chu)現以(yi)后(hou)才慢慢的(de)(de)得以(yi)發(fa)展起來，在(zai)剛開始的(de)(de)時(shi)候，技術(shu)人(ren)員做的(de)(de)超(chao)音(yin)頻電源是采用可控(kong)硅以(yi)倍頻電路和時(shi)間分(fen)割電路組成。到了(le)上個世紀(ji)八十年代，隨著科技的(de)(de)快速發(fa)展，市場上出(chu)現了(le)一些(xie)新型的(de)(de)半導體功(gong)率器(qi)件(jian)(IGBT、GTO)，以(yi)這些(xie)元(yuan)件(jian)為器件(jian)組成(cheng)的超音頻(pin)感應加熱電熱漸漸占據(ju)了市場。由于不同(tong)元(yuan)件(jian)的特性不同(tong)，其中IGBT 組成的超音頻(pin)感應(ying)加(jia)熱電源最被市(shi)場所接受，這是因(yin)為 IGBT 使用(yong)起來更加方(fang)便。

高頻指頻率在100KHz 以(yi)上，在這頻(pin)(pin)(pin)率(lv)以(yi)上，國(guo)外目(mu)前正處(chu)于過渡階段。日本目(mu)前所研制出來的(de)電(dian)子管高頻(pin)(pin)(pin)振(zhen)蕩(dang)器功率(lv)為(wei)幾千瓦(wa)到(dao)幾千千瓦(wa)，頻(pin)(pin)(pin)率(lv)范圍為(wei)100KHz到500KHz，而另(ling)一種高頻感應電源(yuan)，是采用SIT研發(fa)出來，具有更高的功(gong)率(lv)和頻率(lv)，其功(gong)率(lv)可以達到(dao) 400 千瓦(wa)，頻率(lv)達(da)到 400KHz，而且在1987年，功率(lv)達到1200千(qian)瓦，頻(pin)率(lv)為200KHz的此電源也(ye)開始研發了。正在此時(shi)，歐洲，美(mei)洲等各國國家(jia)也(ye)在研發以晶體管為(wei)主的高頻感應(ying)加熱電源，例如西班牙采(cai)用(yong)MOSFET 的(de)電(dian)流型感應加熱電(dian)源的(de)制造水(shui)平可達600KW/200KHz，德國的電子管高(gao)頻電源水平約為(wei)110KW，而其在1989年(nian)研制的電流(liu)型MOSFET感應加熱電(dian)源的容量已(yi)達480KW/50-200KHz。