靜止式中頻加熱電源
正文
它廣泛套用於鑄造熔煉、熱處理、釺焊等熱加工中。渦電流有趨膚效應,即它幾乎集中於加熱體表面稱之為滲透深度 (δ)的薄層內。滲透深度(δ)可用下式表示: 式中ρ為被加熱工件電阻率(Ωm);μ為被加熱工件的相對磁導率,f為頻率(Hz)。由上式可知,δ與頻率f有關,應根據加熱體的形狀、尺寸、材料、所需溫度等選擇合適頻率。目前靜止式中頻加熱電源所能提供的頻率為工頻到50kHz,功率從幾十kW至幾千kW。
靜止式中頻加熱電源包括整流部分(整流器)、濾波器、逆變部分(逆變器)及控制電路4部分(見圖)。加熱線圈的功率因數一般低於5%。電熱電容C的接入是為了補償功率因數,並使其組成LC諧振電路。
逆變器的工作頻率應自動跟蹤與工件溫度有關的LC電路諧振頻率,故決定此頻率的信號應來自LC諧振電路本身。為建立逆變器首對觸發信號,必需具備起動電路。逆變器除採用如圖所示的電流型並聯逆變器外,尚有串聯逆變器、適用於頻率較低的直接型並聯逆變器,以及適用較高頻率的倍頻式逆變器、時間分割式串聯逆變器等。
中頻供電設備除靜止式中頻加熱電源外,尚有旋轉的電動機-中頻發電機組。電動機由交流市電供電,由它驅動中頻發電機而得到中頻電源。兩者相比,靜止式中頻加熱電源有以下優點:便於實現自動控制;效率高、體積小、重量輕;安裝時不須土建基礎;節約銅材、鋼材。缺點是對工頻電網有諧波干擾;耐受過電流和過電壓的能力較低。旋轉電動機-中頻發電機組已逐漸被淘汰。