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感应加热发展的历史及其应用场合
2019-11-01 08:31:43
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感应加热发展的历史及其应用场合   

感应加热发展的历史及其应用场合   
1.感应加热发展历史

感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。长期以来,技术职员都对这一现象有较好了解,并且在各种场合尽量抑止这种发热现象,来减小损耗。比较常见的如开关电源中的变压器设计,通常设计职员会用各种方法来减小涡流损耗,来进步效率。然而在19世纪末期,技术职员又发现这一现象的有利面,就是可以将之利用到加热场合。来取代一些传统的加热方法,由于感应加热有以下优点:

(1)非接触式加热,热源和受热物件可以不直接接触
(2)加热效率高,速度快,可以减小表面氧化现象
(3)轻易控制温度,进步加工精度
(4)可实现局部加热
(5)可实现自动化控制
(6)可减小占地,热辐射,噪声和灰尘

由于感应加热具有以上的一些优点,大量的工程技术职员对此进行了研究,1890年瑞典技术职员发明了第一台感应熔炼炉――开槽式有芯炉,1916年美国人发明了闭槽有芯炉,从此感应加热技术逐渐进进实用化阶段。而后,20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,极大的促进了感应加热技术的发展。

1957年,美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管,标志着现代电力电子技术的开始。同时,也引发了感应加热技术的革命。1966年,瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置,从此感应加热技术开始飞速发展。

80年代后,电力电子器件再次飞速发展,GTO,MOSFET,IGBT,MCT,SIT等器件相继出现。感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管,开始采用这些新器件。现在比较常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于较大功率场合,而MOSFET用于较高频率场合。据报道,国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000KW,频率超过50K。而MOSFET较合适高频场合,通常在几千瓦的中小功率场合,频率可达到500K以上,甚至几M。然而国外也有推出采用MOSFET的大功率的感应加热装置,比如美国研制的2000KW/400KHz的装置。

国内的电力电子技术起步比较完,所以感应加热技术也落后于国外很多。但是由于市场远景广阔,所以研制的感应加热的技术职员逐渐增加。国内在此领域处于领先地位的为浙江大学,但是离国外先进技术还有相当间隔。

2.感应加热应用场合

感应加热可以用于多种场合,主要有:

(1)冶金:有色金属的冶炼,金属材料的热处理,铸造、挤压、轧制等型材生产的偷热;焊管生产的焊缝。
(2)机械制造:各种机械零件的淬火,以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热。压力加工前的透热。
(3)轻工:罐头以及其它包装的封口,比如著名的利乐砖的封口包装。
(4)电子:电子管真空除气的加热 
 

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