感應加熱器是所有感應加熱形式的關鍵設備。通常,感應加熱器在中頻 (MF) 或射頻 (RF) 范圍內(nèi)工作。
四個主要組成系統(tǒng)構成了現(xiàn)代感應加熱器的基礎
控制系統(tǒng)、控制面板或開關;在某些情況下,該系統(tǒng)可能不存在
電源裝置(電源逆變器)
工作頭(變壓器)
以及加熱線圈(電感器)
工作原理
感應加熱是一種利用強磁場對導電體進行非接觸加熱的方法。電源頻率為 50 Hz 或 60 Hz 的感應加熱器采用直接由電源供電的線圈,通常用于需要較低表面溫度的低功率工業(yè)應用。一些專用感應加熱器的工作頻率為400 Hz,即航空航天電源頻率。
感應加熱不應與感應烹飪混淆,因為這兩種加熱系統(tǒng)在物理上大多存在很大差異。值得注意的是,感應加熱系統(tǒng)的工作原理是將交變磁場施加到鐵質(zhì)材料上,在材料中感應出交變電流,從而激發(fā)材料中的原子使其加熱。
主要設備部件
磁感應加熱器通常由三個元件組成。
動力單元
通常稱為逆變器或發(fā)電機。系統(tǒng)的這一部分用于接收市電頻率并將其提升至 10 Hz 至 400 kHz之間的任何頻率。一個單元系統(tǒng)的典型輸出功率為 2 kW 至 500 kW。
工作頭
它包含電容器和變壓器的組合,用于將電源裝置與工作線圈配合使用。
工作線圈
線圈又稱電感器,用于將能量從電源單元和工作頭傳輸?shù)焦ぜk姼衅鞯膹碗s程度不一,從簡單的由多圈銅管纏繞在心軸上構成的繞線螺線管,到由實心銅加工而成、釬焊而成的精密器件。由于電感器是加熱區(qū)域,線圈設計是系統(tǒng)中最重要的元件之一,其本身就是一門科學。
射頻( RF )感應發(fā)生器的工作頻率范圍為 100 kHz 至 10 MHz。大多數(shù)感應加熱設備(帶感應頻率控制)的頻率范圍為 100 kHz 至 200 kHz。輸出功率范圍通常為 2.5 kW 至 40 kW。此范圍內(nèi)的感應加熱器適用于較小的部件和應用,例如發(fā)動機氣門的感應淬火。
中頻感應電源的工作頻率為1 kHz至10 kHz。輸出功率范圍通常為50 kW至500 kW。這些范圍內(nèi)的感應加熱器適用于中型至大型部件,以及軸類感應鍛造等應用。
市電(或供電)頻率感應線圈直接由標準交流電源驅(qū)動。大多數(shù)市電頻率感應線圈設計為單相運行,屬于低電流設備,用于局部加熱或低溫表面區(qū)域加熱,例如滾筒加熱器。
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