幫助了解感應(yīng)加熱爐工作原理

　　 在感應(yīng)加熱爐內(nèi)，被加熱的工件4(見圖12-4)置于感應(yīng)器內(nèi)，后者通常是由紫銅管繞制而成的感應(yīng)線圈2。在線圈與工件間一般有耐火絕緣層隔開。當(dāng)交流電源輸入感應(yīng)器時(shí)，在感應(yīng)器中激發(fā)起交變磁通。它們穿過被加熱的金屬時(shí)，因電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種渦狀電流將由于工件自身的電阻而作功，把電能轉(zhuǎn)化為熱能從而加熱工件。

　　 由于交流電的集膚效應(yīng)，感應(yīng)電流在金屬物料截面上的分布是不均勻的，表面電流密度*大，熱量也主要產(chǎn)生于表面層內(nèi)，通過傳導(dǎo)傳熱逐漸向中心傳遞。所以從電工的角度看，無芯感應(yīng)電熱爐原理相當(dāng)于次級(jí)只有一匝的空芯變壓器。當(dāng)電流密度由表面向中心逐漸減少，約減少到表面電流的37%的那點(diǎn)，此時(shí)到表面的距離h稱為感應(yīng)電流的透人深度。

　　 感應(yīng)加熱爐的電熱效率 電效率

　　 這里所指的電效率是爐子本身即感應(yīng)器與物料系統(tǒng)的電效率，不包括供電系統(tǒng)。按電效率的定義，應(yīng)等于物料吸收的有功功率與輸人感應(yīng)器的功率的比值，熱效率感應(yīng)加熱爐的熱效率指加熱物料的有用功率與物料吸收的有功功率之比，分別代表物料的有功功率、加熱的有用功率(又稱**功率)、由于散熱造成的功率損失。欲提高感應(yīng)爐的熱效率必須減少熱損失。為此，應(yīng)盡量減小線圈與物料之間的空氣間隙和線圈的匝間縫隙;在感應(yīng)器內(nèi)徑與物料外徑的直徑比不大時(shí)，散熱主要是絕熱層的導(dǎo)熱損失;熱效率還與物料直徑d:和其透入深度h之比有關(guān)。因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換基本上是在透入深度內(nèi)完成的，小部分熱散失，大部分傳給物料內(nèi)部。如d2/h的值愈大，熱效率則愈低，故在直徑一定時(shí)，提高電流頻率會(huì)使集膚效應(yīng)加強(qiáng)，物料表面溫度高，熱損失大，熱效率將會(huì)降低。

　　 電熱總效平

　　 爐子的電熱總效率是電效率與熱效率的乘積，即9=飛。傲(12一5)無芯感應(yīng)加熱爐的熱效率較高，一般在0。9左右，電效率不高。只有。。7左右。工業(yè)要求感應(yīng)加熱爐的電熱總效率不低于0。5。電效率與熱效率并不總是統(tǒng)一的，二者之間存在矛盾。如增加絕熱層的厚度，有利于提高熱效率，但降低了電效率，因?yàn)閐,Id:增加了;提高供電頻率，有利于提高電效率，但卻降低了熱效率。所以應(yīng)分別具體情況，抓住矛盾的主要方面。例如當(dāng)加熱導(dǎo)熱系數(shù)大、加熱溫度較低、熱損失相對(duì)較小、并且吸收功率能力低(由于電阻率及導(dǎo)磁率小)的物料(如鋁錠)時(shí)，熱效率較高。欲增大電熱總效率，主要應(yīng)提高電效率。