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感應加熱的原理與用途

  感應加熱是根據電磁感應原理,利用感應渦流的熱效應對導體進行加熱,其作為一種非接觸式加熱方式廣泛應用於工業領域。如圖一所示,給線圈通入交變的電流,在線圈內部就會產生一個交變的磁場,從而就會在置於該交變磁場內的導體上產生感應電動勢,形成渦流。由於導體電阻一般很小,導體內部的渦流很大,導體發熱就比較顯著。十九世紀末以前人們均將此現象看作是有害的熱效應,在電路設計時進行積極的避免,但自從年瑞典人發明了有芯感應爐用於金屬熔煉,人們就己開始認識到電磁感應渦流熱效應的應用價值。

  感應加熱是利用電磁感應將電能轉變成磁能,通過磁場把能量傳遞給被加熱工件,並在工件內部把磁能又轉變電能,同時把電能變為熱能的過程,它與一般的電氣設備中由於電磁感應而產生渦流進而產生發熱的原理是一樣的,隻不過在感應加熱中9I在线看片成人免费是利用了這一效應,而不像一般情況下9I在线看片成人免费都是試圖抑製這種現象。

  感應電動勢及發熱功率與交變磁通的頻率和磁場強度有關,流入感應線圈中的電流有效值越大,其產生的對應磁通量也就越大,因而可以通過提高感應線圈中的電流值來加大工件中的感應渦流同時,在一定條件下提高工作頻率也可以提高工件中的感應電流,從而使同樣工件發熱效果得到增強,加熱速度增快。當然,感應渦流的大小同時與金屬工件的截麵大小、形狀、工件材料的導電率、導磁率及透入深度等因素有關。

  電磁感應的三種效應與透入深度在感應加熱過程中,同時伴隨著三種效應集膚效應、鄰近效應和圓環效應,下麵分別介紹這三種效應。

  集膚效應:當交流電通過導體時,沿導體截麵上的電流分布不是均勻的,導體的表麵層的電流密度最大,9I在线看片成人免费稱這種電流集聚的現象為集膚效應。

  鄰近效應:兩根通有交流電的導體距離很近時,導體中的電流分布會相互影響若兩導體中電流方向相反,則最大的電流密度出現在兩導體的內側若導體中電流方向相同,則最大電流密度的地方出現在導體外側,這種現象就稱作鄰近效應。

  圓環效應:將交流電通過圓環形線圈時,受到線圈自身的磁場影響,最大的電流密度出現在線圈導體的內側,這種現象稱作圓環效應。感應加熱設備電源就是綜合利用此三種效應的設備。

交變磁場在導體中感應出的交變渦流由於集膚效應的影響,其沿橫截麵由導體表麵至中心按指數規律衰減。

  特點與用途

  現在感應加熱技術已廣泛應用於國民經濟的各個領域。從工業上開始應用感應加熱電源以來,感應加熱的理論和感應加熱裝置都有很大的發展,感應加熱的應用領域和應用範圍也越來越廣。這主要是因為感應加熱具有以下特點

  1.動態響應快,溫度容易控製,產品質量好,工件容易加熱均勻,也可以實現局部加熱,節能;

  2.加熱溫度高,加熱速度快,而且是非接觸式加熱,被加熱物的表麵氧化少;

  3.效率高,節能,生產效率高。特別是采用現代電力電子器件的逆變器,效率一般為一、可節電一以上;

  4.容易實現自動控製,實現生產自動化廣西大學碩士學位論文超音頻9I在线看片成人免费感應加熱電源的研究;

  5.作業環境好,作業占地少,幾乎沒有熱和灰塵,且噪聲較小;

  6.能加工形狀複雜的工件,滿足特殊工藝的要求。 

  基於以上各種優點,感應加熱電源己在冶金、機械製造、輕工業、石油化工、電子等行業得到廣泛的應用。此外,感應加熱也己經不斷地進入到人們的家庭生活中,例如微波爐、電磁爐、熱水器等都是可以用感應加熱作為能源。