补充资料：感应加热

感应加热
induction heating

　　一IfZRt。式中I。为感应电流的有效值，A;R为感应电流回路的电阻，n门为时间，s。图(b)是有心式，如同一个单相变压器，感应线圈是一次绕组，被加热物体工件配置成二次闭合回路，套在铁芯上，线圈通交流电时，在被加热物体中产生的感应电流使其加热。图(a)、(b)两种加热方式的原理是相同的。 主要参数感应加热的主要参数有电流透人深度、单位加热功率和加热电流的频率。 电流透入深度感应加热时，在被加热物体上产生的感应电流表面最大，愈向中心愈小，此现象称为趋肤效应.若在表面处的电流强度为I。，沿深度方向某处的电流强度为Ir，在工程计算时规定Ir/I。一1/e(e为自然对数的底)处的深度乙为电流透入深度。在这个深度层内产生的热量占总热量的86.5%。当被加热物体的电阻率P和相对磁导率产一定时，加热电流的频率f愈高则加热层愈薄。 单位加热功率决定感应加热速度的最基本参数是单位力。热功率尸。，尸。一攀一k。:丫声刃。式中w为被加热物体表面所得到的功率，kw;F为被加热物体的表面积，。mZ;k0为系数，由感应器和被加热物体的几何尺寸决定;p为被加热物体的电阻率，n·cm;产为相对磁导率;f为加热电流频率，Hz;1.为感应器的电流，A;了万不通常称为吸收因子，它反映材料在一定温度下对电磁能的吸收能力。在1.和了而二相同的条件下增加频率会使被加热物体吸收更多的功率。 加热电流的频率感应加热时应根据物体的加热目的选择加热电流的频率。整个物体均匀加热时选用较低的频率，以便增大电流透人深度;用于表面淬火加热时，则采用较高频率。从高频加热的观点看，当被加热物体有最大的吸收功率时的电流频率应该是最佳的，这时感应线圈具有高的电效率。分析表明，对于直径为2a的圆柱形被加热物体，当Za/o、3.5时吸收功率达到最大，降低频率使Za/。<3.5并不能使有效加热层增加，而且吸收功率急剧下降，由此算出加热电流的频率下限几In、7.75 xl护。由于P值随温度升高而增大，产值在高于失磁点(居里点)温度时急剧下降为1，所以随着被加热物体温度的升高，fmln也应该增大，通常采用的加热电流频率为fml。的3~5倍。在实际应用中的电流频率只能从可供选择的电源频率中进行选择。在满足加热要求的条件下，最方便的是选用工频，必要时才选用中频或高频(见电炉变频电源)。 特点感应加热一般具有以下特点:①热能在被加热物料内部产生，加热速度快，热效率高;②易于实gonyingJ旧re感应加热(induetion heating)利用电磁感应原理在物料中由感应电流产生的热能对物料进行的电加热。处于交变电磁场中的导电体，其内部会产生感应电流。该电流流过导电体，固其电阻而产生焦耳热，从而使导电体得到加热。与电队加热不同的是，在电阻加热时，导电体中的电流是由其外接电源而直接产生的，而在感应加热时，导电体中的电流是由交变电磁场的电磁感应产生的。 原理工业上应用的感应加热主要有图中所示的两种加热方式。图(a)是无心式，被加热物体置于感应线圈内，当线圈通交流电时，在线圈的内部和周围产生交变磁场，线圈内的物体被交变磁场的磁力线所切割，产生感应电动势e，e一一d刃dt。式中负号表明它起反抗磁场变化的作用;笋为垂直穿过被加热物体的磁通量;t为时间。在。的作用下，被加热物体内产生感应电流，感应电流的强度取决于亡和回路的阻抗，其方向与感应线圈中的电流方向相反。由于回路的阻抗值通常很小，故感应电流能达到很大值。产生的热量Q 感应加热示意图(a)无心式;(b)有心式现对物料的表面加热和局部加热;③用于机械零件热处理，加热时间短，金属氧化少.④用于金属熔炼时，熔液可得到电磁力的搅拌，有利于金属温度和合金成分的均匀;⑤易于实现生产过程的自动控制。但感应加热设备投资较大，电效率较低，使用中、高频加热时会产生对供电网和无线电通信的干扰，须加防治。 应用感应加热的主要应用领域见表.其设备主要包括各种感应熔炼炉、感应透热设备、感应淬火设备、真空感应烧结炉等。 感应加热的主要应用硕城┌────┬────────────────────┐│部门 │主要用途 │├────┼────────────────────┤│冶金 │ 钢铁和有色金属及其合金的熔炼和保温;金 ││ │属材料热处理.型材压力加工前的加热.管材 ││ │生产的感应焊接(见高组坪);以区城熔炼法或 ││ │惫浮熔炼法熔炼并提纯半导体或金属材料(见 ││ │单晶炉) │├────┼────────────────────┤│机械制造│ 机械零件铸造用钢铁材料和有色金属及其合││ │金的熔炼和保沮，机械零件的淬火加热，特别││ │是表面淬火加热及其后的回火、退火、正火等││ │热处理加热;零件热压成型(如精锻、热轧 ││ │等)前的透热;金属的奸坏和对焊.硬质合金 ││ │熔焊.机械零件感应加热化学热处理，金属零 ││ │件的热装配 │├────┼────────────────────┤│轻工业 │ 纤维生产中的各种间接感应加热，一些非金││ │属材料热塑性成型用模具的加热 │├────┼────────────────────┤│石油化工│化学反应釜等容器和拾液管路等的加热 │├────┼────────────────────┤│电子工业│电子管生产中真空处理时的加热 │├────┼────────────────────┤│家用 │电磁灶 │└────┴────────────────────┘
　　

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