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感應(yīng)加熱發(fā)展的歷史及其應(yīng)用場合

作者:    發(fā)布時(shí)間: 2019-11-01 08:26:17    次瀏覽

感應(yīng)加熱發(fā)展的歷史及其應(yīng)用場合   
1.感應(yīng)加熱發(fā)展歷史

感應(yīng)加熱來源于法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,也就是交變的電流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱。長期以來,技術(shù)職員都對這一現(xiàn)象有較好了解,并且在各種場合盡量抑止這種發(fā)熱現(xiàn)象,來減小損耗。比較常見的如開關(guān)電源中的變壓器設(shè)計(jì),通常設(shè)計(jì)職員會(huì)用各種方法來減小渦流損耗,來進(jìn)步效率。然而在19世紀(jì)末期,技術(shù)職員又發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的有利面,就是可以將之利用到加熱場合。來取代一些傳統(tǒng)的加熱方法,由于感應(yīng)加熱有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)非接觸式加熱,熱源和受熱物件可以不直接接觸
(2)加熱效率高,速度快,可以減小表面氧化現(xiàn)象
(3)輕易控制溫度,進(jìn)步加工精度
(4)可實(shí)現(xiàn)局部加熱
(5)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制
(6)可減小占地,熱輻射,噪聲和灰塵

由于感應(yīng)加熱具有以上的一些優(yōu)點(diǎn),大量的工程技術(shù)職員對此進(jìn)行了研究,1890年瑞典技術(shù)職員發(fā)明了第一臺(tái)感應(yīng)熔煉爐――開槽式有芯爐,1916年美國人發(fā)明了閉槽有芯爐,從此感應(yīng)加熱技術(shù)逐漸進(jìn)進(jìn)實(shí)用化階段。而后,20世紀(jì)電力電子器件和技術(shù)的飛速發(fā)展,極大的促進(jìn)了感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展。

1957年,美國研制出作為電力電子器件里程碑的晶閘管,標(biāo)志著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的開始。同時(shí),也引發(fā)了感應(yīng)加熱技術(shù)的革命。1966年,瑞士和西德利用晶閘管研制感應(yīng)加熱裝置,從此感應(yīng)加熱技術(shù)開始飛速發(fā)展。

80年代后,電力電子器件再次飛速發(fā)展,GTO,MOSFET,IGBT,MCT,SIT等器件相繼出現(xiàn)。感應(yīng)加熱裝置也逐漸摒棄晶閘管,開始采用這些新器件。現(xiàn)在比較常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于較大功率場合,而MOSFET用于較高頻率場合。據(jù)報(bào)道,國外可以采用IGBT將感應(yīng)加熱裝置做到功率超過1000KW,頻率超過50K。而MOSFET較合適高頻場合,通常在幾千瓦的中小功率場合,頻率可達(dá)到500K以上,甚至幾M。然而國外也有推出采用MOSFET的大功率的感應(yīng)加熱裝置,比如美國研制的2000KW/400KHz的裝置。

國內(nèi)的電力電子技術(shù)起步比較完,所以感應(yīng)加熱技術(shù)也落后于國外很多。但是由于市場遠(yuǎn)景廣闊,所以研制的感應(yīng)加熱的技術(shù)職員逐漸增加。國內(nèi)在此領(lǐng)域處于地位的為浙江大學(xué),但是離國外先進(jìn)技術(shù)還有相當(dāng)間隔。

2.感應(yīng)加熱應(yīng)用場合

感應(yīng)加熱可以用于多種場合,主要有:

(1)冶金:有色金屬的冶煉,金屬材料的熱處理,鑄造、擠壓、軋制等型材生產(chǎn)的偷熱;焊管生產(chǎn)的焊縫。
(2)機(jī)械制造:各種機(jī)械零件的淬火,以及淬火后的回火、退火和正火等熱處理的加熱。壓力加工前的透熱。
(3)輕工:罐頭以及其它包裝的封口,比如著名的利樂磚的封口包裝。
(4)電子:電子管真空除氣的加熱 
 

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