当通过导体环路所包围的磁通量发生变化时,环路中就会产生感应电势,同样,处于交变磁场中的导体,受电磁感应的作用也产生感应电势,在导体中形成感应电流(涡流),感应电流克服导体本身的电阻而产生焦耳热,用这一热量加热导体本身,使其升温、熔化,达到各种热加工的目的,这就是中频感应加热的原理。
感应加热电源按频率范围可分为以下等级:400Hz 以下为低频;500Hz~20kHz为中频;22kHz~100kHz 为超音频;100kHz 以上为高频。中频段内多采用晶闸管,目前国外晶闸管中频感应加热电源的最大容量已达几十兆瓦级别,国内也形成了200Hz~8kHz、功率为 100~3000kW 的生产能力。
中频感应加热优点:加热速度快,氧化脱炭少;由于中频感应加热的原理为电磁感应,其热量在工件内自身产生,由于该加热方式升温速度快,所以氧化极少,加热效率高,工艺重复性好。加热均匀,温控精度高 感应加热易实现加热均匀,芯表温差小的要求。应用温控系统可实现对温度的精确控制。低耗能、无污染 感应加热与其它加热方式相比,加热效率高、能耗低、无污染;各项指标均可满足用户要求。透热条件下,由室温加热到1100℃的耗电量小于360。
感应加热的线圈与被加热物(金属)的关系就如同变压器的1次侧、2次侧线圈的关系一样。由加热线圈通高频电流产生的磁力线集中在被加热物上、由电磁的感应作用,产生涡旋电流,将被加热物加热。在这个时候,根据钢材的种类和形状选择适当的交流电流的频率、功率、加热时间、保持时间、线圈的形状等,就能使各种钢材得到适当的品质特性。
感应加热的原理:工件放到感应器内,感应器一般是同入中频或高频交流电 (500-300000Hz)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件的分布是不均匀的,在表面强,而在内部很弱,到心部接近于0,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000oC,而心部温度升高很小。
感应加热频率的选择:根据热处理及加热深度的要求选择频率,频率越高加热的深度越浅。
IGBT中频电源是一种采用串联谐振式的中频感应熔炼炉,它的逆变器件为一种新型IGBT中频感应炉模块(绝缘栅双极型晶体管,德国生产),它主要用于熔炼普通碳素钢、合金钢、铸钢、有色金属。它具有熔化速度快、节能、高次谐波污染低等优点。IGBT中频电源为一种恒功率输出电源,加少量料即可达到满功率输出,并且始终保持不变,所以熔化速度快;因逆变部分采用串联谐振,且逆变电压高,所有IGBT中频比普通可控硅中频节能;IGBT中频采用调频调功,整流部分采用全桥整流,电感和电容滤波,且一直工作在500V,所以IGBT中频产生高次谐波小,对电网产生污染工低。
中频感应加热设备中频电源由可控硅元件组成的交-直-交变频电源,将三相工频电变化成加工所需的特定频率的单相交流电,提供能源给加热炉体,将坯料加热。谐振电容器柜:高频大容量的电热电容器,与加热炉体组成LC谐振回路,产生较强的磁场来加热炉体中的坯料。加热用感应炉:由特制的电解铜(矩形)管绕制成特殊的形状,中频电源提供的中频电流通过时,产生所需的磁场,在坯料中产生相应的感应电流(涡流),使工件自身被涡流加热到要求的温度。
上一篇:无
下一篇:镁合金薄板感应加热研制成功
江阴中意电气有限公司©版权所有 《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》 编号:苏ICP备18035173号-1 苏公网安备 32028102000845号