防爆電加熱器的當(dāng)感應(yīng)線圈剛剛接通電源需要注意什么

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 防爆電加熱器的當(dāng)感應(yīng)線圈剛剛接通電源，工件溫度開始明顯升高前的瞬間，渦流在零件中的透入深度是符合冷態(tài)分布式（2.5）的。由于越趨近零件表面渦流強(qiáng)度越大，因此表面升溫也越快。當(dāng)表面出現(xiàn)已超過失磁溫度的薄層時(shí)，加熱層就被拆分成兩層：外層的失磁層和與之毗鄰的未失磁層。失磁層內(nèi)的材料導(dǎo)磁率的急劇下降，造成了渦流強(qiáng)度的明顯下降，從而使最大的渦流強(qiáng)度出現(xiàn)在失磁層和未失磁層的交界處。渦流強(qiáng)度分布的變化，使兩層交界處的升溫速度比表面的升溫速度更大，因此使失磁層不斷向縱深移動(dòng)，零件就這樣得到逐層而連續(xù)的加熱，直到熱透深度熱為止。這種加熱方式稱為透入式加熱。  當(dāng)失磁的高溫層厚度超過熱態(tài)的渦流透入深度熱后，繼續(xù)加熱時(shí)，熱量基本上是依靠在厚度為熱的表層中析出，而在此層內(nèi)越靠近表面，渦流強(qiáng)度和所得的能量越大。同時(shí)，由于熱傳導(dǎo)的作用，加熱層的厚度將隨時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增大。當(dāng)零件的加熱層厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于材料在該電流頻率下熱態(tài)的渦流透入深度時(shí)，那么這種加熱層就是主要依靠傳導(dǎo)式方式獲得的，其加熱過程及沿截面的溫度分布特性與用外熱源加熱（如在爐內(nèi)加熱或火焰加熱）的基本相同，為熱傳導(dǎo)加熱方式。  熱總是從溫度高的地方向溫度低的方向轉(zhuǎn)移，稱之為熱傳遞。從微觀來看，就是區(qū)域分子受到外界能量沖擊后，由能量高的區(qū)域分子傳遞至能量低的區(qū)域分子。熱傳遞主要有三種方式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。固體的熱傳遞方式就是熱傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)是指完全接觸的兩個(gè)物體之間或一個(gè)物體的不同部分之間由于溫度梯度而引起的內(nèi)能的交換。從微觀角度看，熱傳導(dǎo)是依靠物體中分子、原子或自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱能傳輸過程。其基本定律是傅里葉定律，級(jí)單位時(shí)間內(nèi)通過單位截面積的導(dǎo)熱能量與溫度梯度成正比大容量化  從電路的角度來考慮感應(yīng)加熱電源的大容量化，可將大容量化技術(shù)分為二大類：一類是器件的串、并聯(lián)，另一類是多臺(tái)電源的串、并聯(lián)器件的均流問題，由于器件制造工藝和參數(shù)的離散性，限制了器件的串、并聯(lián)數(shù)目，且串、并聯(lián)數(shù)越 多，裝置的可靠性越差。多臺(tái)電源的串、并聯(lián)技術(shù)是在器件串、并聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步大容量化的有效手段，借助于可靠的電源串、并聯(lián)技術(shù)，在單機(jī)容量適當(dāng)?shù)那闆r下，可簡(jiǎn)單地通過串、并聯(lián)運(yùn)行方式得到大容量裝置，防爆電加熱器每臺(tái)單機(jī)只是裝置的一個(gè)單元或一個(gè)模塊。感應(yīng)加熱電源逆變器主要有并聯(lián)逆變器和串聯(lián)逆變器，串聯(lián)逆變器輸出可等效為一低阻抗的電壓源，當(dāng)二電壓源并聯(lián)時(shí)，相互間的幅值、相位和頻率不同或波動(dòng)時(shí)將導(dǎo)致很大的環(huán)流以致逆變器器件的電流產(chǎn)生嚴(yán)重不均，因此串聯(lián)逆變器存在并機(jī)擴(kuò)容困難；而對(duì)并聯(lián)逆變器，逆變器輸入端的直流大電抗器可充當(dāng)各并聯(lián)器之間的電流緩沖環(huán)節(jié)，使得輸入端的AC/DC或DC/AC環(huán)節(jié)有足夠的時(shí)間來糾正直流電源的偏差，達(dá)到多機(jī)并聯(lián)擴(kuò)容。  ③負(fù)載匹配  感應(yīng)加熱電源多用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，其運(yùn)行工況比較復(fù)雜，它與鋼鐵、冶金和金屬熱處理行業(yè)具有十分密切的聯(lián)系，他的負(fù)載對(duì)象各式各樣，而電源逆變器與負(fù)載是一有機(jī)的整體，負(fù)載直接影響到電源的運(yùn)行效率和可靠性。對(duì)焊接、表面熱處理等負(fù)載，一般采用匹配變壓器連接電源和負(fù)載感應(yīng)器，對(duì)高頻、超音頻電源用的匹配變壓器要求漏抗很小，如何實(shí)現(xiàn)匹配變壓器的高輸入效率，防爆電加熱器從磁性材料選擇到繞組結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已成為一重要課題，另外，從電路拓?fù)渖县?fù)載結(jié)構(gòu)以三個(gè)無源元件代替原來的二哥無源元件以取消匹配變壓器，實(shí)現(xiàn)高效、低成本隔離匹配。現(xiàn)在，電力電子應(yīng)用國(guó)家工程中心設(shè)計(jì)研制出了5～50KW/100～400KHz高頻MOSFET逆變電源。上海寶鋼1420冷軋生產(chǎn)線于1998年引進(jìn)了日本富士公司的71～80KHz,3200KW高頻感應(yīng)加熱電源，是目前世界上最為先進(jìn)的逆變電源。  總體說來，國(guó)內(nèi)在感應(yīng)加熱電源的設(shè)計(jì)開發(fā)和產(chǎn)品化方面雖有發(fā)展，但遠(yuǎn)不能適應(yīng)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的要求，對(duì)于應(yīng)用范圍越來越廣泛的高頻感應(yīng)加熱電源領(lǐng)域的研究尤為薄弱，處于剛剛起步階段。 （1）防爆電加熱器的感應(yīng)加熱電源技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì)  感應(yīng)加熱電源的水平與半導(dǎo)體功率器件的發(fā)展密切相關(guān)，因此當(dāng)前功率器件在性能上的不斷完善，使得感應(yīng)加熱電源的發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出以下幾方面的特點(diǎn)。  ①高頻率  目前，感應(yīng)加熱電源在中頻頻段主要采用晶閘管，超音頻頻段主要采用IGBT，而高頻頻段，由于SIT存在高導(dǎo)通損耗等缺陷，主要發(fā)展MOSFET電源。感應(yīng)加熱電源諧振逆變器中采用的功率器件利于實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，但是，感應(yīng)加熱電源通常功率較大，對(duì)功率器件，無源器件，電纜，布線，接地，屏蔽等均有許多特殊要求，尤其是高頻電源。

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