感應(yīng)加熱原理來(lái)源于法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是指交變的電流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱。感應(yīng)加熱設(shè)備是一種將三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過(guò)的交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。這種渦流同樣具有中頻電流的一些性質(zhì)，即，金屬自身的自由電子在有電阻的金屬體里流動(dòng)要產(chǎn)生熱量。

　　感應(yīng)加熱技術(shù)的發(fā)展

　　感應(yīng)加熱技術(shù)開(kāi)始于，1890年瑞典技術(shù)人員發(fā)明了第一臺(tái)感應(yīng)熔煉爐 ——開(kāi)槽式有芯爐;1916年美國(guó)人發(fā)明了閉槽有芯爐，從此感應(yīng)加熱技術(shù)逐漸進(jìn)入實(shí)用化階段;1957年，美國(guó)研制出作為電力電子器件里程碑的晶閘管，引發(fā)了感應(yīng)加熱技術(shù)的革命。1966年，瑞士和西德首先利用晶閘管研制感應(yīng)加熱裝置，從此感應(yīng)加熱技術(shù)開(kāi)始飛速發(fā)展。20世紀(jì)80年代后，電力電子器件再次快速發(fā)展，GTO、MOSFET、IGBT、M CT及 SIT等器件相繼出現(xiàn)。感應(yīng)加熱裝置也逐漸摒棄晶閘管，開(kāi)始采用這些新器件?，F(xiàn)在比較常用的是IGBT和MOSFET。

　　我國(guó)感應(yīng)熱處理技術(shù)的真正應(yīng)用始于1956年，從前蘇聯(lián)引入，主要應(yīng)用在汽車工業(yè)。隨著20世紀(jì)電源設(shè)備的制造，感應(yīng)淬火工藝裝備也緊隨其后得到發(fā)展?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)感應(yīng)淬火工藝裝備制造業(yè)也日益擴(kuò)大，產(chǎn)品品種多，原來(lái)需要進(jìn)口的裝備，逐步被國(guó)產(chǎn)品所取代，在為國(guó)家節(jié)省外匯的同時(shí)，發(fā)展了國(guó)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)。目前感應(yīng)加熱制造業(yè)的服務(wù)對(duì)象主要是汽車制造業(yè)，今后現(xiàn)代冶金工業(yè)將對(duì)感應(yīng)加熱有較大需求。

　　感應(yīng)加熱設(shè)備的分類

　　目前的感應(yīng)加熱設(shè)備主要有三類，即：感應(yīng)熔化設(shè)備系列、感應(yīng)加熱設(shè)備系列、感應(yīng)調(diào)質(zhì)設(shè)備系列三個(gè)系列。本文中國(guó)鑄造網(wǎng)主要介紹中頻感應(yīng)加熱設(shè)備

　　中頻感應(yīng)加熱設(shè)備用途：

　　1、鍛前加熱：應(yīng)用于齒輪、齒圈、半軸連桿、軸承、卸扣、索具等產(chǎn)品鍛前加熱工藝;

　　2、在線加熱：管道防腐噴涂、棒料藍(lán)脆下料、鋼(絲)管在線調(diào)質(zhì)等工藝;

　　3、局部加熱：U型栓折彎、滾筒熱裝配、鋼管彎管等生產(chǎn)加熱工序。用于棒料、圓鋼，方鋼，鋼板的透熱，補(bǔ)溫，蘭淬下料在線加熱，局部加熱，金屬材料在線鍛造(如齒輪、半軸連桿、軸承等精鍛)、擠壓、熱軋、剪切前的加熱、噴涂加熱、熱裝配以及金屬材料整體的調(diào)質(zhì)、退火、回火等。

　　中頻感應(yīng)加熱設(shè)特點(diǎn)：

　　1、節(jié)約。加熱速度快、生產(chǎn)效率高、氧化脫炭少、節(jié)省材料與鍛模成本

　　2、環(huán)保。工作環(huán)境優(yōu)越、提高工人勞動(dòng)環(huán)境和公司形象、無(wú)污染、低耗能

　　3、精準(zhǔn)。加熱均勻，芯表溫差極小，溫控精度高

　　4、中頻爐加熱裝置具有體積小，重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量?jī)?yōu)及有利環(huán)境

　　中頻爐是鑄造鍛造及熱處理車間的主要設(shè)備， 其工作的穩(wěn)定性、可靠性及安全性是流水作業(yè)的鑄造鍛造及熱處理生產(chǎn)線正常穩(wěn)定工作的保證。中頻爐在熱加工領(lǐng)域有著很好的發(fā)展前景如主要生產(chǎn)鍛造鍛前加熱爐，透熱爐以及用于：透熱、軋制、鍛造、彎管、熱處理(淬火)、焊接等工藝的感應(yīng)加熱。

　　中頻加熱設(shè)備的工作原理

　　中頻感應(yīng)加熱彎管機(jī)的工作原理是利用中頻電源對(duì)鋼管進(jìn)行加熱，同時(shí)將鋼管勻速推進(jìn)，使加熱部分的鋼管沿預(yù)設(shè)的軌道行走從而形成具有一定曲率半徑和角度的彎管。先將鋼管安裝就位，通過(guò)搖臂回轉(zhuǎn)裝置上的絲杠絲母?jìng)鲃?dòng)裝置調(diào)整好彎曲半徑，采用中頻爐感應(yīng)加熱圈對(duì)鋼管加熱到一定溫度后進(jìn)行彎曲，彎曲時(shí)以液壓為動(dòng)力，由小車將鋼管向前推進(jìn)，沿調(diào)整好的彎曲半徑在加熱處發(fā)生變形而彎曲，鋼管變形后對(duì)其噴水冷卻，從而獲得所需的彎管管件。

　　1)動(dòng)力系統(tǒng)

　　動(dòng)力系統(tǒng)由電機(jī)和減速機(jī)組成，有兩種工作狀態(tài)：快進(jìn)(退)和工進(jìn)，分別由交流電機(jī)和變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

　　變頻電機(jī)：提供彎管機(jī)工進(jìn)的動(dòng)力。

　　交流電機(jī)：制動(dòng)器和電磁離合器與交流電機(jī)聯(lián)動(dòng)控制。

　　2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　包括齒輪組、鏈條、導(dǎo)軌等。

　　中頻感應(yīng)加熱設(shè)備幾種電路形式在鍛造過(guò)程中的能耗比較

　　目前國(guó)內(nèi)使用的鍛造用中頻感應(yīng)加熱設(shè)備主要有三種電路形式, 其中使用量最大的是20 世紀(jì)80 年代初發(fā)展起來(lái)的由晶閘管變頻的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備。整流部分由6 只晶閘管完成將三相交流電變成直流,同時(shí)擔(dān)任設(shè)備的功率調(diào)節(jié)。

　　此整流電路的缺點(diǎn):

　　1、 功率調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)的, 導(dǎo)通角減小, 電網(wǎng)的功率因數(shù)就會(huì)降低, 用戶不得不另配功率因數(shù)補(bǔ)償柜, 增加新的投入( 如果用戶不另配功率因數(shù)補(bǔ)償柜,將會(huì)導(dǎo)致用戶配電室的功率因數(shù)補(bǔ)償柜電容損壞或供電變壓器發(fā)熱) 。

　　2、整流后的直流濾波由大的直流電抗器完成, 此部分帶來(lái)1% ～3% 的損耗, 變頻電路由4 只晶閘管完成, 變頻電路的損耗大約為5% 。受晶閘管關(guān)斷的制約, 變頻回路的功率因數(shù)只能達(dá)到0. 8 ～0. 85。

　　3、輸出電路是由感應(yīng)線圈( 爐體) 和補(bǔ)償電容組成的并聯(lián)諧振電路。受晶閘管耐壓的限制, 中頻電壓≤750V, 因此,感應(yīng)線圈上的電流通常是直流電流的5 ～10 倍( 5 ～10是振蕩回路的品質(zhì)因數(shù)俗稱Q 值, 并聯(lián)諧振電路的特征是振蕩電流是直流電流的Q 倍) , 所以并聯(lián)諧振輸出電路通常有較大的損耗, 約占整機(jī)功率的25% ～30% 。因此晶閘管變頻中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的整機(jī)效率大約只有60% ～70% 。