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磁感应加热器的工作原理
发布时间:2025-05-16 10:40:08| 浏览次数:

感应加热器是所有感应加热形式的关键设备。通常,感应加热器在中频 (MF) 或射频 (RF) 范围内工作。


四个主要组成系统构成了现代感应加热器的基础


控制系统、控制面板或开关;在某些情况下,该系统可能不存在

电源装置(电源逆变器)

工作头(变压器)

以及加热线圈(电感器)



工作原理

感应加热是一种利用强磁场对导电体进行非接触加热的方法。电源频率为 50 Hz 或 60 Hz 的感应加热器采用直接由电源供电的线圈,通常用于需要较低表面温度的低功率工业应用。一些专用感应加热器的工作频率为400 Hz,即航空航天电源频率。


感应加热不应与感应烹饪混淆,因为这两种加热系统在物理上大多存在很大差异。值得注意的是,感应加热系统的工作原理是将交变磁场施加到铁质材料上,在材料中感应出交变电流,从而激发材料中的原子使其加热。


主要设备部件

磁感应加热器通常由三个元件组成。


动力单元

通常称为逆变器或发电机。系统的这一部分用于接收市电频率并将其提升至 10 Hz 至 400  kHz之间的任何频率。一个单元系统的典型输出功率为 2 kW 至 500  kW。


工作头

它包含电容器和变压器的组合,用于将电源装置与工作线圈配合使用。


工作线圈

线圈又称电感器,用于将能量从电源单元和工作头传输到工件。电感器的复杂程度不一,从简单的由多圈铜管缠绕在心轴上构成的绕线螺线管,到由实心铜加工而成、钎焊而成的精密器件。由于电感器是加热区域,线圈设计是系统中最重要的元件之一,其本身就是一门科学。


射频( RF )感应发生器的工作频率范围为 100 kHz 至 10  MHz。大多数感应加热设备(带感应频率控制)的频率范围为 100 kHz 至 200 kHz。输出功率范围通常为 2.5 kW 至 40 kW。此范围内的感应加热器适用于较小的部件和应用,例如发动机气门的感应淬火。 


中频感应电源的工作频率为1 kHz至10 kHz。输出功率范围通常为50 kW至500 kW。这些范围内的感应加热器适用于中型至大型部件,以及轴类感应锻造等应用。 


市电(或供电)频率感应线圈直接由标准交流电源驱动。大多数市电频率感应线圈设计为单相运行,属于低电流设备,用于局部加热或低温表面区域加热,例如滚筒加热器。


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