感应加热的历史及其应用1。感应加热感应加热的历史来源于法拉第发现的电磁感应现象，即交流电会在导体中产生感应电流，使导体发热。长期以来，技术人员对这种现象都有很好的认识，在各种场合想尽办法抑制这种发热，以减少损失。对于开关电源中的变压器设计，设计人员通常采用各种方法来降低涡流损耗，提高效率。然而，在19世纪末，技术人员发现了这种现象的优点，即它可以用于加热的情况。取代一些传统的加热方式，因为感应加热具有以下优点：(1)非接触式加热，热源与被加热物体不能直接接触；(2)加热效率高，速度快，可减少表面氧化现象；(3)易于控制温度，提高加工精度；(4)可以实现局部加热；(5)能实现自动控制；(6)可减少占地面积和热辐射，以及噪音和灰尘。由于感应加热具有上述优点，大量的工程技术人员对其进行了研究。1890年，瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——槽芯炉。1916年，美国人发明了封闭式槽芯炉。此后，感应加热技术逐渐进入实用阶段。然后，20世纪电力电子器件和技术的快速发展极大地促进了感应加热技术的发展。1957年，美国研制出晶闸管作为电力电子器件的里程碑，标志着现代电力电子技术的开始。同时，也引起了感应加热技术的革命。1966年，瑞士和西德首先研制出晶闸管感应加热装置，此后感应加热技术发展迅速。20世纪80年代以后，电力电子器件再次迅速发展，GTO、MOSFET、IGBT、MCT、SIT等器件相继出现。感应装置已经逐渐抛弃晶闸管，开始采用这些新装置。目前常用的有IGBT和MOSFET。IGBT用于较高功率的场合，而MOSFET用于较高频率的场合。据介绍，国外可以用IGBT制作功率超过1000KW，频率超过50K的感应加热装置。而MOSFET适用于高频场合，通常在几千瓦的中小功率场合，频率可以达到500K以上，甚至几米。但国外也有使用MOSFET的大功率感应加热器件，如美国研制的2000KW/400KHz器件。我国电力电子技术起步比较好，所以感应加热技术落后于国外。但由于市场前景广阔，开发感应加热的技术人员逐渐增多。浙大在这一领域处于国内领先地位，但离国外先进技术还有很大距离。2.感应加热应用感应加热可以有多种应用，主要包括：(1)冶金：有色金属的冶炼，金属材料的热处理，以及从锻造、挤压、轧制等型材生产中窃取热量；焊接管道产生的焊缝。(2)机械制造：各种机械零件的淬火，淬火后回火、退火、正火的加热。加工前的热渗透。(3)轻工业：罐头等包装的封口，如著名的利乐包砖的封口包装。(4)电子学：电子管真空脱气加热。两种感应加热的基本原理。1.电磁感应原理。1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，并提出了相应的理论解释。其内容是，当电路周围的区域存在交变磁场时，电路两端会感应出电动势，如果闭合就会产生感应电流。利用高频电压或电流进行加热通常有两种方式：(1)介电加热：利用高频电压(如微波炉加热)；(2)感应加热：利用高频电流(如密封包装)；以及(2)介电加热。介电加热通常用于加热不导电的材料，如木材。同时，微波炉也利用了这个原理。原理如图1所示：Schemati
3.感应加热感应加热的原理是产生交变电流，从而产生交变磁场，然后利用交变磁场产生涡流来达到加热的效果。图2:图2感应加热基本电磁定律示意图：法拉第定律：安培定律：其中：如果采用MKS系统，E的单位为V，W的单位为Wb，H的单位为A/m，B的单位为t .上述定律基本阐述了电磁感应的基本性质，趋肤效应：当交流电流过导体时，会在导体中产生感应电流(如图3)，导致电流向导体表面扩散。即，导体表面的电流密度将大于中心的电流密度。这实际上减少了导体的导电截面，从而增加了导体的交流电阻，增加了损耗。项目中规定导体表面到导体表面电流密度1/e=0.368的距离为趋肤深度。在室温下，用下式计算铜的趋肤深度：图3涡流产生示意图。从上面可以看出，如果增加电流和频率，可以提高加热效果，也就是说被加热物体升温很快。所以感应电源通常需要输出高频大电流。欢迎转载，本文来自电子爱好者网(http://www.elecfans.com/)
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