高頻感應加熱設備應用和發展前景

感應加熱電源技術目前對金屬材料加熱效率速度快，且低耗環保。它已經廣泛應用于各行各業對金屬材料的熱加工、熱處理、熱裝配及焊接、熔煉等工藝中。它不但可以對工件整體加熱，還能對工件局部的針對性加熱；可實現工件的深層透熱，也可只對其表面、表層集中加熱；不但可對金屬材料直接加熱，也可對非金屬材料進行間接式加熱等等。因此，感應加熱技術必將越來越應用廣泛。
      基本原理：
      將工件放入感應器(線圈)內，當感應器中通入一定頻率的交變電流時,周圍即產生交變磁場。交變磁場的電磁感應作用使工件內產生封閉的感應電流──渦流。感應電流在工件截面上的分布很不均勻，工件表層電流密度很高，向內逐漸減小, 這種現象稱為集膚效應。工件表層高密度電流的電能轉變為熱能，使表層的溫度升高，即實現表面加熱。電流頻率越高，工件表層與內部的電流密度差則越大，加熱層越薄。在加熱層溫度超過鋼的臨界點溫度后迅速冷卻，即可實現表面淬火。

感應加熱技術的近期發展:
      我國感應加熱在工業上的應用，起步于20 世紀50 年代，在機床制造、紡織機制造、汽車、拖拉機工業等部門應用.早，當時的感應加熱技術，絕大部分來自前蘇聯，少部分來自捷克、比利時等國家。50 年代末，我國已自制出電子管式高頻電源與機械式中頻發電機，感應熔煉、感應透熱、淬火、介質加熱等各種設備與工藝相繼在工業上得到應用。60 年代后，各個部門、企業在自力更生精神鼓舞下，研制出晶閘管中頻電源，改進了電子管式高頻電源，并設計、制造了各種型式的淬火機床，其典型結構已匯編入原機械部第六設計院的淬火機床圖集，共計55 種。對外開放以來，通過出國考察、進口設備、引進技術等多種渠道，工業發達國家的現代感應加熱技術逐漸進入了我國工業的各個部門，使感應加熱這一節能、 、自動化、高重現性、環保的技術更有效地得到利用。
      目前，感應加熱電源在中頻頻段主要采用晶閘管，超音頻頻段主要采用IGBT，而在高頻頻段，由于SIT存在高導通損耗等缺熱電源通常飛功熱風率較大，對功率器件、無源器件、電纜、布線、接地和屏蔽等均有許多特殊要求。因此，實現感應加熱電源高頻地方加熱電源的發展。

高頻感應加熱設備

      從電路的角度來考慮感應加熱電源的大容量化，可將大容量化技術分為兩大類:一類是器件的串、并聯;另一類是多橋或多臺電源的串、并聯。在器件的串、并聯方式中，必須認真處理串聯器件的均壓問題和并聯器件的均流問題，由于器件制造工藝和參數的離散性，限制了器件的串、并聯數目，且串、并聯數越多，裝置的可靠性越差。多臺電源的串、并聯技術是在器件串、并聯技術基礎上進一步再容量化的有效手段，借助于可靠的電源串、并聯技術，在單機容量適當的情況下，可簡單地通過串、并聯運行方式得到大容量裝置，每臺單機只是裝置的一個單元。
      感應加熱電源逆變器主要有并聯逆變器和串聯逆變器，串聯逆變器輸出可等效為一低阻抗的電壓源，當兩電壓源并聯時，相互間的幅值、相位和頻率不同或波動時將導致很大的環流，以至逆變器件的電流產生嚴重不均，因此，串聯逆變器存在并機擴容困難；并聯逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當各并聯逆變器之間的電流緩沖環節，使得輸入端的AG/DG或DG/DG環節有足夠的時間來糾正直流電流的偏差，達到多機并聯擴容，晶體管化超音頻、高頻電流多采用并聯逆變器結構，并聯逆變器易于模塊化、大容量化是其中的一個主要原因。
      感應加熱電源的負載對象各式各樣，而 電源逆變器與負載是一有機的整體，一般采用匹配變壓器連接電源和負載感應器，高頻、超音頻電源用的匹配變壓器從磁性材料到繞組結構正在得到進一步的優化改進，同時，從電路拓撲上可以用三無源元件代替二無源元件，以取消變壓器，實現 、低成本匹配。

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