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磁感应加热技术的发展
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:595

 早在19世纪初人们就发现了电磁感应现象,知道处于交变磁场中的导体内会产生感应电流而引起导体发热。但是,长期以来人们视这种发热为损耗,并为保护电气设备和提高效率而千方百计的减少这种发热。直到19世纪末才开始开发和利用这种热源进行有目的的等,随之出现了各种形式的感应加热设备。 

1890年瑞典人发明了第1台感应熔炼炉—开槽式有芯炉,1916年美国人制造出闭槽式有芯炉,用于有色金属的冶炼,1921年无芯炉在美国出现,采用火花式中频电源,后来出现了中频机组电源和现在的晶闸管变频电源。工频炉产生于20世纪30年代。高频电源、倍频电源等也由于不同的工艺要求而相继出现。感应加热装置最早使用于表面,以后普及焊接领域和各种透热。现在感应加热技术已广泛应用于国民经济的各个领域,如表i。自工业上开始应用感应加热能源以来,已过去10 多年,在这期间感应加热的理论和感应加热装置都有很大的发展,感应加热的应用领域亦随之扩大,其应用范围越来越广。 
在应用领域方面,已广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等过程,服务于冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞机、汽车制造等行业中。此外,感应加热也已进入到人们的家庭生活中,例如微波炉、电磁炉、热水器等。 

2.交变磁场下加热的原理? 
感应加热基于两个基本物理现象:法拉第电磁感应、焦耳效应。 
mihel farady于1831年建立的电磁感应定律说明,在一个电路围绕的区域内存在交变磁场时,电路两端就会产生感应电动势,当电路闭合时则产生电流。这个定律同时也就是今天感应加热的理论基础。 
感应加热的原理:当感应线圈上通以交变的电流i时,线圈内部会产生相同频率的交变磁通φ,交变磁通φ又会在金属工件中产生感应电势e。根据maxwell电磁方程式,可得感应电动势的大小。 
由此可见,感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属,然后电能在金属内部转变为热能。感应线圈与被加热金属并不直接接触,能量是通过电磁感应传递的。另外需要指出的是,感应加热的原理与一般电气设备中产生涡流以及涡流引起发热的原理是相同的,不同的是在一般电气设备中涡流是有害的,而感应加热却是利用涡流进行加热的 
感应电势和发热功率与频率高低和磁场强弱有关。感应线圈中流过的电流越大,其产生的磁通也就越大,因此提高感应线圈中的电流可以使工件中产生的涡流加大;同样提高工作频率也会使工件中的感应电流加大,从而增加发热效果,使工件升温更快。另外,涡流的大小与金属的截面大小、截面形状、导电率、导磁率以及透入深度有关。

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