高频感应
高频感应
感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流(涡流损耗)以及导体内磁场的作用(磁滞损耗)引起导体自身发热而进行加热的。
原理
当金属导体处在一个高频交变电场中,根据电磁感应定律,将在金属导体内产生感应电动势,由于导体的电阻很小,从而产生强大的感应电流。由焦耳楞次定律可知,交变磁场将使导体中电流趋向导体外表流通,引起集肤效应,舜间电流的密度与频率成正比,频率越高,感应电流密度集中于导体的外表,即集肤效应就越严重,有效的导电面积减少,中阻增大,从而使导体迅速升温。
高频感应加热的原理:导体有电流通过时,在其周围就同时产生磁场,高频电流流向被绕制成环状或其它形状的电感线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁通量,将被加热的金属物质放置在感应线圈内,磁束就会贯穿整个被加热物质,在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡流,由于被加热金属物质的电阻产生焦耳热,使金属物质自身的温度迅速上升,从而完成对金属工件的加热。
特点
晶体管高频感应加热设备的特点在于采用了静电感应晶体管(SIT)作为关键元器件。这种设备的主电路由三个部分组成:直流电源部分、逆变部分和负载回路部分。其中,直流电源部分负责将工频三相交流电转换为直流电,并对其进行控制。逆变部分则将直流电转换为高频交流电,并控制负载回路部分。负载回路部分则是将高频功率传输到被加热的金属工件上。相比传统的电子管式高频感应加热设备,全晶体管高频感应加热设备具有更高的工作效率和更好的能源利用率。
节能优势
晶体管高频感应加热设备相对于电子管式高频感应加热设备具有明显的节能优势。这是因为SIT电力电子器件只需要较小的驱动功率就能控制较大的功率转换,同时SIT元件的正向导通压降很小,损耗也不大。此外,全晶体管高频设备省去了高压整流变压器、高压硅堆等部件,减少了不必要的能量损失。因此,全晶体管高频设备的整机总效率要比电子管高频设备高出约20%。
能源节约
电子管高频电压转换次数多,电压变化大,而全晶体管高频电压变化不大,在几百伏内变动,不需多次变换电能,所以全晶体管高频比同功率电子管高频节电3000节水83沁,如输出为80kW级(FV-911S)电子管高频,振荡工作时输入功率为158 kW,用水31/s,而同样的输出功为80 kW的全晶体管高频,振荡工作时,输入功率只需113kW ,用水。5 1/s,电子管还另需消耗2.2kW的灯丝加热功率。
IGBT原理
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是一种重要的电力电子器件,其伏安特性和转移特性决定了其在高频感应加热设备中的重要地位。IGBT的开关特性使其能够在导通状态下保持较低的通态压降,而在关断状态下则仅有很小的泄漏电流。这种特性使得IGBT在高频感应加热设备中的应用极为广泛,不仅提升了设备的质量,还增强了生产的稳定性和安全性。
参考资料
高频感应加热的原理.doc.淘豆网.2024-11-06
高频感应能源节约.造价通.2024-11-06
目录
概述
原理
特点
节能优势
能源节约
IGBT原理
参考资料