高頻感應加熱原理與應用
2011-08-29您能想象的到，一根鐵棒一二秒鐘就可以被加熱紅起來(lái)嗎？任何金屬都可以被很快地加熱到其熔化嗎？這就是一種人類(lèi)目前能夠做到和掌握的最快捷的直接加熱方法——高中頻感應加熱。
通常人們對物體的加熱，一是利用煤、油、氣等能源的燃燒產(chǎn)生熱量；二是利用電爐等用電器將電能轉換成熱量。這些熱量只有通過(guò)熱傳遞的方式（熱傳導、熱對流、熱輻射），才能傳遞到需要加熱的物體上，也才能達到加熱物體的目的。由于這些加熱方式，被加熱的物體是通過(guò)吸收外部熱量實(shí)現升溫的。因此，它們都屬于間接加熱方式。
我們知道，熱量的自然傳遞規律是：熱量只能從高溫區向低溫區，高溫體向低溫體，高溫部分向低溫部分自然的傳遞。因此，只有當外部的熱量、溫度明顯多于、高于被加熱物體時(shí)，才能將其有效地加熱。 這就需要用很多的能量來(lái)建立一個(gè)比被加熱物體所需要的熱量多的多、溫度高的多的高溫區。如爐，烘箱等。
這樣，不但這些熱量中只有少部分能夠傳遞到被加熱體上，造成很大的能源浪費。 而且加熱時(shí)間長(cháng)，在燃燒、加熱的過(guò)程中，還會(huì )產(chǎn)生大量的有害性物質(zhì)和氣體。它們既會(huì )對被加熱體造成腐蝕性的損害，又會(huì )對大氣造成污染。即便是使用電爐等電能加熱方式，雖然無(wú)污染，但仍然存在著(zhù)效率低、成本高、加熱速度慢等缺點(diǎn)。
科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，使我們今天無(wú)論是對金屬物體加熱還是對非金屬物體加熱，都可以采用高效、快速,且十分節能和環(huán)保的方式加熱.這就是直接加熱方式。
對于非金屬物體，可采用工作頻率約240MHZ及以上，能使其內部分子、原子每秒振動(dòng)、磨擦上億次之多的微波加熱。 對于金屬物體，則可采用工作頻率在幾千赫茲（KHZ）至幾百千赫茲以上的中頻、高頻感應加熱。也可以采用低頻感應加熱，如工頻50HZ等。
中頻、高頻感應加熱，是將工頻（50HZ）交流電轉換成頻率一般為1KHZ至上百KHZ，甚至頻率更高的交流電，利用電磁感應原理，通過(guò)電感線(xiàn)圈轉換成相同頻率的磁場(chǎng)后，作用于處在該磁場(chǎng)中的金屬體上。 利用渦流效應，在金屬物體中生成與磁場(chǎng)強度成正比的感生旋轉電流（即渦流）。由旋轉電流借助金屬物體內的電阻，將其轉換成熱能。同時(shí)還有磁滯效應、趨膚效應、邊緣效應等，也能生成少量熱量，它們共同使金屬物體的溫度急速升高，實(shí)現快速加熱的目的。
高頻電流的趨膚效應，可以使金屬物體中的渦流隨頻率的升高，而集中在金屬表層環(huán)流。這樣就可以通過(guò)控制工作電流的頻率，實(shí)現對金屬物體加熱深度的控制。既能提高加工工藝，又使能量被充分地利用。 當用于紅沖、熱煅及工件整體退火等透熱時(shí)，它們需要的加熱深度大，這時(shí)可以將工作頻率降低；當用于表面淬火等熱處理時(shí)，它們需要的加熱深度小，這時(shí)則可以將工作頻率升高。另一方面，對于體積較小的工件或管材、板材，選用高頻加熱方式，對于體積較大的工件，選用中頻加熱方式。
由于感應加熱時(shí)間短、速度快，并且還是非接觸式（加熱物體不需要與感應圈接觸）的加熱。所以，比其它的加熱方式氧化輕微，必要時(shí)易于進(jìn)行氣體保護。
電子技術(shù)的飛速發(fā)展,使電子元器件無(wú)論是質(zhì)量方面、效能方面, 還是可靠性方面,都有了很大的進(jìn)步.在體積方面也更為小型化、微型化。這為感應加熱技術(shù)提供了更好的發(fā)展條件與空間。 在小信號生成與處理，控制與保護，調節與顯示等方面，都更多地運用了可靠性更高、穩定性更好、抗干擾能力更強的數字電路。在功率元件上，更是從耗能大、效率低、工作電壓高、輻射量較大的電子管，一代代地經(jīng)晶閘管、場(chǎng)效應管（MOSFET），發(fā)展到了IGBT（絕緣柵雙極晶體管）。 整機的電源利用率已經(jīng)提高到百分之九十五以上（電子管電源利用率只有約百分之六十），冷卻水比電子管產(chǎn)品節約了約百分之六十。并且可以實(shí)現24小時(shí)不間斷的連續工作。這樣不但可以在白天正常使用，還可以在用電低峰電費折扣期的夜間工作。
由于感應式加熱，具有耗能少，用電省，加熱速度快，無(wú)污染、無(wú)噪聲、無(wú)需預熱、不易氧化、便于氣體保護、可自動(dòng)控制、具備多項智能保護、安全可靠、易于操作，可不間斷地連續工作等優(yōu)點(diǎn)。
越來(lái)越多的廠(chǎng)家、客戶(hù)，從煤炭加熱，柴油加熱，液化氣加熱，以及電爐、電烘箱加熱，轉換到了高中頻感應式加熱上來(lái)！無(wú)論是國企、民營(yíng)，還是私營(yíng)、外企，凡是金屬熱處理、金屬熱加工、金屬焊接和金屬熔煉、提煉等行業(yè)，都越來(lái)越多地采用了高中頻感應加熱設備。因此，市場(chǎng)十分廣闊！
