电磁感应加热设备加热原理详解

电磁感应加热设备加热原理是我们今天要讨论的重点。
众所周知，导体（工件）的电磁感应加热技术来源于法拉第电磁感应原理。
如图1所示，感应加热电源产生的中高频交变电流通过感应器（常用螺旋线圈），在感应线圈的内部和外围产生与线圈电流同频率的交变磁场；导体工件置于交变磁场中，导体和交变磁场形成相对运动，也就是导体切割磁力线，从而在工件内部感应出电动势（电压）和频率相同但方向相反的电流（涡流）。
工件的发热由两种效应导致。由于导体有电阻，涡流流过导体时产生电阻热（焦耳热效应），实现从工件内部发热。对于铁磁性工件，在居里点温度以下其内部自发磁化形成许多磁畴结构。中高频交变磁场不断地对磁畴进行磁化，亦即改变磁畴的磁极方向。磁畴在改变其方向的时候与周围磁畴相互摩擦产生热量，称之为磁滞热效应，也会使得工件温度升高。

由于磁滞热效应，被加热工件在其居里点温度之下时感应加热速度很快。当工件的温度超过居里温度之后磁滞热效应消失，只能依靠焦耳热效应升温，加热速度变慢。通常铁磁性材料的居里点温度在500~600℃之间。由于常见工程铁磁性材料的焊前预热、焊后消氢、热套热拆等都在此温度之下，因此这些工程应用的电磁感应加热无需考虑居里温度的问题。而铁磁性材料的焊后热处理温度高达700℃，则需要考虑调整感应加热参数应对高温时的磁滞热效应消失问题。

青岛海越机电科技有限公司开发的中频电磁感应加热设备主要由逆变器、谐振单元、变压器和感应器组成。其中逆变器是一个交-直-交的变流器，能够将工频交流电变换成为几千至几百千赫兹的中频或高频电流。谐振单元和变压器一端连接逆变器，另一端连接感应器，将高压变成隔离的低压并进行阻抗匹配。工作时，感应器中流过强大的中高频电流，在导体内产生感应电流，因此导体迅速被加热。感应加热电源的谐振频率根据被加热对象和工艺的不同而不同，从一千至几十千赫兹最为常用。海越公司的电磁感应加热设备有谐振频率自动跟踪功能，会根据线圈的电感量自动匹配并工作在最佳谐振频率上。

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