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中頻電源簡介

  對於電源頻率的劃分還沒有一個統一的標準，習慣上把150Hz～20kHz頻率範圍內的電源稱為中頻電源。中頻電源就應用來說一般分為兩類：一類是指輸出頻率為中頻(一般為400Hz)的單相或者三相變頻電源，廣泛應用於航空航天、船舶、機車以及雷達、通信交換機等設備中。作為一種電源變換裝置，它必須將工頻輸入電壓變換為適用於工業應用的頻率和電壓。另一類是應用於感應加熱行業，其頻率不斷跟蹤負載的諧振頻率。本文所討論的就是應用於感應加熱行業的中頻電源。

感應加熱

  法拉第1831年發現了電磁感應現象，這就為感應加熱奠定了基礎。從此以後電磁感應原理被廣泛應用，如應用於發電機、電動機、變壓器及射頻通信等裝置中，然而在這些設備中交變磁場中的導體會產生感應渦流引起導體發熱，這些電路和磁路中的發熱現象均被看作有害的副效應，因此人們盡力抑製這種現象。直到19世紀末Foucault、Heaviside以及Thomson等人對渦流效應理論和能量由線圈向鐵芯傳遞的現象進行了係統的理論研究並逐步建立了感應加熱的理論基礎。自此以後人們意識到了電磁感應中渦流效應的應用價值，並有目的的利用這一原理製造出各種各樣的感應加熱設備。

  所謂感應加熱，就是將被加熱物質置於交變磁場（如通以交變電流的環形線圈）中，交變磁場的磁力線切割處於磁場中的物質，在磁力線的垂直截麵上，根據法拉第電磁感應定律，會產生渦流，感生渦流流過具有交流阻抗的導電物質依據焦耳熱效應定律，物質會產生熱能從而被加熱。這種利用電磁感應原理產生感應渦流熱效應對物質進行加熱的方式，簡稱感應加熱。感應加熱相對於傳統電阻的電流熱效應加熱及火焰加熱來說是一種新型的加熱方式，自從工業上開始使用感應加熱能源以來，感應加熱理論和感應加熱裝置都有了很大發展。感應加熱的應用領域在不斷擴大，其應用範圍也越來越廣，目前，感應加熱技術已經被廣泛應用在機械製造、汽車製造、冶金、航空航天、國防、教學及科研等諸多領域。究其原因，主要是因為感應加熱具有如下諸多優點：

  (1) 加熱溫度高、速度快，被加熱金屬工件表麵的氧化皮燒損率比較低，節省材料及費用，特別是對貴金屬加熱時顯得更為重要。比如，一般情況下金屬件熱成型加熱，感應加熱的金屬燒損率大約在0.5%，而火焰爐加熱的金屬燒損率約為1%~3%，也就是說感應加熱比火焰加熱節約材料2%左右。

  (2) 加熱效率高，有利於節能減排。感應加熱的效率比火焰爐加熱高30%~50%，比電阻爐加熱高20%~30%，具有明顯的節能效果；

  (3) 工件可以局部加熱又容易被均勻加熱，加熱的產品質量好且更為節能。

  (4) 能加熱形狀複雜的工件。因為感應加熱是非接觸式加熱，對工件的形狀要求不高。

  (5) 占地少生產效率高，現代感應加熱電源結構緊湊，其構成幾乎是一種模塊化、標準化的部件，質量、體積比電阻爐和火焰爐小，設備安裝所占用的空間小，單位麵積的利用率高，節省場地和基建費用。

  (6) 容易實現自動控製，並能夠節省人力物力。感應加熱設備可以根據被加熱工件的當前狀態，進行實時、精確的自動控製。感應加熱設備的自動調節比較精細，通常是通過調節相移、脈衝占空比、頻率等參數調節加熱功率，一旦加熱溫度達到工藝要求的設定值後，由於自身的負反饋作用，就會被保持在該溫度下恒定，實現恒功率恒溫控製。能夠大幅度提高產品質量和合格率。

  (7) 作業環境好，安全可靠。感應加熱不產生諸如一氧化碳、二氧化碳、氧化硫等廢氣和煙塵，對外熱輻射小，噪聲低，工作環境得以優化，操作人員的勞動條件得以改善，健康得以保證。並且感應加熱不產生明火，從而杜絕了火災、爆炸等危險的發生，安全性大大提高。