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高頻感應(yīng)加熱設(shè)備快速加熱的基本原理

信息編輯：鄭州高氏發(fā)布時間：2012-10-11

       高頻感應(yīng)加熱設(shè)備快速加熱的基本原理包括：快速加熱的物理原理和快速加熱時的金屬學(xué)原理兩部分。先將這兩個基本原理分別介紹如下：

       1.高頻感應(yīng)加熱的物理原理、

      感應(yīng)加熱是金屬快速加熱的方法之一。它能夠使用很高的能流密度，使工件迅速加熱到熱處理或者透熱鍛造溫度。這種加熱方法具有很高的熱能利用率，在工業(yè)身纏中得到比較廣泛地應(yīng)用。

      2.高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的基本電路與磁、電、熱能的轉(zhuǎn)化

      高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的基本電路由交流電源G、電容器C、感應(yīng)線圈L和被加熱的鋼材M等部分組成。可以認(rèn)為，它是一個由電感和電容組成的振蕩電路，加熱鋼材所消耗的能量由交流電源進(jìn)行補償。

       被加熱的金屬放置于感應(yīng)線圈中，向線圈送入交流電流后，感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生交變磁場。處于交變磁場中的金屬導(dǎo)體切割磁力線，在金屬內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在金屬內(nèi)部流動，因克服其電阻將電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使金屬加熱。這就是磁、電、熱能的轉(zhuǎn)化過程，也就是感應(yīng)加熱過程。

        感應(yīng)加熱整個過程包括三次能量轉(zhuǎn)換：初，由交變電源供給的電能，通過感應(yīng)線圈與電容器組成的回路轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿芰?；然后，磁力線切割金屬導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電流而將磁場能量又轉(zhuǎn)化為電能；后，電能克服金屬內(nèi)部電阻又轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)對金屬的加熱。由此可見，在三次能量轉(zhuǎn)化過程中均會產(chǎn)生能量的損失。為了減少轉(zhuǎn)化過程中的能量損失，提高感應(yīng)加熱系統(tǒng)的熱效率，應(yīng)當(dāng)對下列問題作深入的了解。

       以下問題是鋼材感應(yīng)加熱物理原理中的重要組成部分。

      （1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其定律；

      （2）電流的熱效應(yīng)及其定律；

      （3）感應(yīng)電流在金屬內(nèi)部的分布特點；

      （4）金屬內(nèi)部傳導(dǎo)與溫度的均勻化；

      （5）鋼材感應(yīng)加熱升溫過程的特點。