电磁感应加热技术的发展

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电磁感应加热原理

电磁感应加热原理

电磁感应加热原理电磁感应加热是一种利用电磁感应现象进行加热的技术。

它利用交变磁场对导体产生感应涡流,从而使导体发热。

这种加热方式具有快速、高效、节能等优点,在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。

本文将从电磁感应加热的原理、应用和发展趋势等方面进行介绍。

首先,电磁感应加热的原理是基于法拉第电磁感应定律和焦耳热效应。

当交变磁场穿过导体时,导体内部就会产生感应电流,这种感应电流会在导体内部产生焦耳热,从而使导体升温。

这个过程可以用数学公式来描述,即感应电流密度和导体内部的电阻率、磁导率以及交变磁场的频率和强度等因素有关。

因此,通过控制交变磁场的频率和强度,可以实现对导体的精确加热。

其次,电磁感应加热技术在工业生产中有着广泛的应用。

例如,电磁感应加热可以用于金属加热、塑料成型、玻璃熔化等工艺中。

在金属加热方面,电磁感应加热可以实现对金属的局部加热,从而提高生产效率和产品质量。

在塑料成型方面,电磁感应加热可以实现对塑料的快速加热和成型,避免了传统加热方式中的能量浪费和环境污染。

在玻璃熔化方面,电磁感应加热可以实现对玻璃的快速均匀加热,提高了玻璃生产的效率和质量。

此外,随着科学技术的不断进步,电磁感应加热技术也在不断发展。

例如,近年来,随着高频电源技术的发展,电磁感应加热的频率范围也得到了拓展,从传统的中低频加热向高频加热发展。

高频电源可以实现更高的功率密度和更精确的加热控制,从而在一些特定领域发挥着重要作用。

同时,电磁感应加热技术也在材料加热、医疗器械、环保等领域得到了广泛的应用和推广。

总的来说,电磁感应加热技术作为一种先进的加热方式,具有快速、高效、节能等优点,在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。

随着科学技术的不断发展,电磁感应加热技术也在不断创新和进步,为各行各业带来了更多的发展机遇和应用前景。

相信在未来的发展中,电磁感应加热技术将会发挥着越来越重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

电磁感应加热用于可持续催化技术的研究进展

电磁感应加热用于可持续催化技术的研究进展

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第3期电磁感应加热用于可持续催化技术的研究进展刘鸿益,杨光星,余皓(华南理工大学化学与化工学院,广东广州510641)摘要:电磁感应加热技术作为一种通过吸收电磁能直接转换为热能的非直接接触式加热技术,热量直接在磁性材料上迅速感应产生,无需加热整个反应器,改善了能量传递效率和高散热现象。

因此,电磁感应加热为高温化学过程供了独特的解决方案,以克服使用传统加热方法时带来的加热/冷却速率缓慢、加热不均匀、低能效等问题。

本文首先简述了电磁感应加热技术的加热机制以及相关的测量方法,重点介绍了电磁感应加热过程中能量效率的评估,进而总结了采用电磁感应加热技术用于高温催化反应的研究进展。

最后,提出了对未来电磁感应加热技术应用于工业化过程的展望。

关键词:电磁感应加热;交变磁场;纳米粒子;可持续性;催化(作用)中图分类号:TQ16文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)03-1440-13Recent advances of electromagnetic induction heating for sustainablecatalytic technologyLIU Hongyi ,YANG Guangxing ,YU Hao(School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510641,Guangdong,China)Abstract:Electromagnetic induction heating (EIH)is a non-contacting heating technology that directly absorbs and converts electromagnetic energy into heat.Heat is rapidly induced on magnetic materials without the need to heat the whole reactor,which improves energy transfer efficiency and reduces heat dissipation.Therefore,EIH provides a unique solution for high-temperature chemical processes of slow heating /cooling rate,uneven heating and low energy efficiency.This article briefly described the heating mechanism and related measurement methods of EIH,focusing on the energy efficiency evaluation.Then we summarized the research advances of EIH for high-temperature catalytic reactions.Finally,the prospect of the industrialization of EIH in the future was put forward.Keywords:electromagnetic induction heating;alternating magnetic field;nanoparticles;sustainability;catalysis第一次工业革命揭开了工业化时代的序幕,化石能源作为驱动工业革命的重要引擎,在全球工业化进程中发挥了不可替代的作用,但也导致了巨量的二氧化碳排放,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC )预测CO 2浓度将在2050年升至532mL/m 3[1],全球平均气温将在21世纪末进一步上升至少特约评述DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2228收稿日期:2021-11-01;修改稿日期:2022-01-17。

感应加热技术的原理和应用

感应加热技术的原理和应用

感应加热技术的原理和应用1. 感应加热技术的概述感应加热技术是一种通过电磁场作用实现加热的方法,它利用电磁感应现象在金属或其他导电材料中产生涡流,使材料自身发热。

感应加热技术具有快速加热、高效节能、精准控制等特点,被广泛应用于工业生产和科研领域。

2. 感应加热技术原理感应加热技术基于法拉第电磁感应定律和焦耳热效应,通过交变电磁场在导体内产生涡流使材料发热,其原理主要包括以下几个方面:2.1 电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当导体处于变化磁场中时,会在导体中产生感应电流。

感应加热技术利用这个原理通过变化磁场产生涡流实现加热。

2.2 涡流产生当导体位于交变磁场中时,磁场的变化会在导体内引起涡流的产生。

涡流的大小和频率与交变磁场的变化率有关,频率越高,涡流越大。

2.3 焦耳热效应涡流在导体内会受到电阻的阻碍而产生能量损失。

根据焦耳热效应,电流通过导体时会产生热量。

因此,涡流产生的热量通过导体传递给周围材料,实现加热。

3. 感应加热技术的应用感应加热技术在工业生产和科研领域有广泛应用,主要体现在以下几个方面:3.1 金属加热感应加热技术在金属加热领域应用广泛。

例如,金属件的表面淬火、焊接、热处理等工艺中,可以利用感应加热技术快速加热金属,降低能耗,提高生产效率。

3.2 塑料加热感应加热技术也可用于塑料加热,例如在塑料热熔、成型、热合等工艺中,利用感应加热可实现快速、均匀的加热效果,提高生产效率。

3.3 石油化工领域在石油化工领域,感应加热技术被用于加热催化剂、石油管道、容器等,实现高效加热、降低能耗。

3.4 热处理领域感应加热技术在热处理领域有广泛应用,例如对金属材料进行淬火、回火、退火等热处理工艺时,利用感应加热技术可实现快速、均匀的加热效果,提高产品质量。

3.5 电熔炉感应加热技术被广泛应用于电熔炉中,例如电炉炼钢、电炉炼铁等工艺中,通过感应加热将金属材料加热至熔化温度,实现金属的熔炼。

4. 感应加热技术的优势感应加热技术具有以下几个优势:4.1 快速加热感应加热技术可以实现快速加热,加热效率高,能够大幅度提高生产效率。

钢铁冶炼中的电磁技术研究

钢铁冶炼中的电磁技术研究

钢铁冶炼中的电磁技术研究随着工业化的不断发展,钢铁工业成为了国民经济的重要支柱之一,而电磁技术的应用使得钢铁冶炼过程更加智能化、高效化。

本文将介绍电磁技术在钢铁冶炼过程中的应用及其研究进展。

一、电磁技术在钢铁冶炼中的应用1. 电磁感应加热技术电磁感应加热技术是通过改变磁场强度和频率,在钢铁冶炼场景中加热金属材料,用来加速钢铁材料的熔化过程。

该技术具有加热速度快、能耗低、加热均匀等优点,被广泛应用于钢铁熔炼、热处理等领域。

2. 磁悬浮技术磁悬浮技术是指利用电磁力作用使物体悬浮在磁场中的技术。

在钢铁冶炼中,磁悬浮技术可用于提高钢铁液的纯度和透明度,加速冷却时间,提高钢铁质量和生产效率。

3. 电磁搅拌技术电磁搅拌技术是指利用电磁力作用在钢液中引入电流,强迫金属液体产生对流和搅拌的技术。

该技术可用于改善钢铁内部组织结构,提高钢铁品质,减少非金属夹杂物和气孔等缺陷。

4. 电磁铸造技术采用电磁技术进行钢铁铸造,在铸造过程中对铸造材料加热和搅拌,从而实现更快更高效的铸造过程。

该技术可用于提高铸造件的密度、结合度,在提升生产效率的同时,也能降低铸造件的缺陷率。

二、电磁技术在钢铁冶炼中的研究进展1. 磁悬浮技术在钢铁冶炼领域的应用目前,磁悬浮技术在钢铁冶炼工业领域的应用正变得越来越普遍。

Bechtel公司研制出一种基于磁悬浮技术的新型连铸机,该技术可大大减少钢铁生产过程中的不良因素和废品率,增加了生产效率。

2. 电磁隔渣技术的发展传统的钢铁冶炼过程中,会产生大量的隔渣。

电磁隔渣技术是一种旨在减少隔渣量、减少水污染以及降低成本的新型技术,该技术基于电磁感应、电磁场辅助和动态隔渣理论,可以在传统冶炼中取代高消耗的物理隔渣器,大幅提升钢铁质量,并能将含钢的渣料回收利用。

3. 磁流变技术的应用磁流变技术是一种利用磁场来改变流体的物理性质的技术,其特点是可以自动地控制流体的流量和流动方向,提高工作效率。

在钢铁冶炼过程中,磁流变技术可用于提高炉缸式发动机的热效率,从而降低温室气体排放量。

从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展

从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展

从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展电磁感应是电磁学的重要基础理论之一,也是现代科学技术的核心内容之一。

法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本定律,通过应用和发展这一定律,人类创造了许多重要的科技产品和工艺,并推动了社会的发展进步。

本文将从法拉第电磁感应定律的应用和发展两个方面进行论述。

一、法拉第电磁感应定律的应用1. 发电机法拉第电磁感应定律的最重要应用就是发电机。

根据法拉第电磁感应定律,当磁通量的变化率通过一定的线圈时,会在线圈内感应出电动势。

利用这一原理,人们发明了发电机,将机械能转换为电能。

以水轮发电机为例,机械能通过水轮的转动转化为旋转磁场,这个旋转磁场会经过线圈,从而在线圈内产生电动势。

通过引入导线回路,电动势将驱动电子在回路中移动,最终产生电流。

通过这种方式,我们能够利用自然界的能量,如水能、风能等,将其转换成电能,为人们的生产和生活提供了巨大便利。

2. 变压器变压器也是法拉第电磁感应定律的重要应用之一。

变压器通过改变电流的大小,实现了电能的高效传输和分配。

变压器由两个线圈组成,分别为原线圈和副线圈。

根据法拉第电磁感应定律,当原线圈中的电流发生变化时,会在副线圈中感应出电动势。

利用这一原理,我们可以根据需要调整原线圈和副线圈的匝数比,从而使输入和输出的电压相应变化。

通过变压器,我们能够方便地调整电压大小,实现输电线路中的电压升降。

3. 感应加热感应加热是将电磁感应定律应用于工业制造领域的重要技术之一。

感应加热利用电磁感应现象,将交变磁场穿过导体,使导体内部产生涡流,从而达到加热的目的。

通过这种方式,我们可以实现对金属材料的精确加热,提高生产效率和产品质量。

感应加热广泛应用于钢铁、航空航天、汽车制造等领域,成为现代工业生产中不可或缺的一部分。

二、法拉第电磁感应定律的发展1. 远距离无线能量传输技术远距离无线能量传输技术是法拉第电磁感应定律在近年来的重要发展之一。

传统上,能量传输需要通过导线实现,这在某些场合限制了应用的灵活性和便利性。

电磁感应现象在感应加热技术中的应用

电磁感应现象在感应加热技术中的应用

电磁感应现象在感应加热技术中的应用在现代工业和日常生活中,感应加热技术凭借其高效、节能、环保等诸多优点,得到了广泛的应用。

而这一技术的核心原理正是电磁感应现象。

电磁感应现象是指当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势,从而形成感应电流。

这一现象是由英国科学家法拉第在 1831 年发现的。

感应加热技术利用电磁感应原理,将工件置于交变磁场中,工件内部会产生感应电流。

由于工件自身存在电阻,感应电流会使工件发热,从而实现加热的目的。

感应加热技术具有众多优势。

首先,它加热速度快。

由于感应电流在工件内部直接产生热量,热量传递迅速,能够在短时间内将工件加热到所需温度。

其次,加热效率高。

能量直接在工件内部转化为热能,减少了能量的散失和浪费。

再者,加热均匀性好。

感应电流在工件内部均匀分布,使得工件整体受热均匀,能够有效避免局部过热或过冷的情况。

此外,感应加热还具有易于控制、环境友好等优点。

在工业生产中,感应加热技术有着广泛的应用。

例如,在金属加工领域,感应加热常用于金属的熔炼、锻造、淬火、回火等工艺。

在熔炼过程中,通过感应加热可以快速将金属原料熔化成液态,提高生产效率。

在锻造工艺中,先将金属坯料加热到合适的温度,使其塑性增加,便于进行锻造加工。

而在淬火和回火过程中,感应加热能够精确控制加热温度和时间,从而改善金属材料的性能。

在机械制造行业,感应加热用于零件的表面热处理。

通过对零件表面进行快速加热和冷却,可以提高零件表面的硬度和耐磨性,延长零件的使用寿命。

例如,汽车发动机的曲轴、齿轮等零件常常采用感应加热进行表面淬火处理。

感应加热技术在电子行业也发挥着重要作用。

在印制电路板(PCB)的制造过程中,需要对多层电路板进行层压和固化。

感应加热能够提供均匀的加热,确保层压和固化效果良好,提高PCB 的质量和可靠性。

除了工业领域,感应加热技术在日常生活中也有应用。

例如,电磁炉就是利用感应加热原理工作的。

电磁炉内部的线圈产生交变磁场,使锅底产生感应电流从而发热,实现对食物的加热。

电磁感应加热技术的发展

电磁感应加热技术的发展

电磁感应加热技术的发展磁感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。

1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——开槽式有芯炉,1916年美国人发明了闭槽有芯炉,从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段。

20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,极大地促进了感应加热技术的发展。

1957年,美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管,标志着现代电力电子技术的开始,也引发了感应加热技术的革命。

1966年,瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置,从此感应加热技术开始飞速发展。

20世纪80年代后,电力电子器件再次快速发展,GTO、MOSFET、IGBT、M CT及SIT等器件相继出现。

感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管,开始采用这些新器件。

现在比较常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于较大功率场合,而MOSFET用于较高频率场合。

据报道,国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000kW ,频率超过50kHz。

而MOSFET较适用高频场合,通常应用在几千瓦的中小功率场合,频率可达到500kHz以上,甚至几兆赫兹。

然而国外也有推出采用MOSFET的大功率的感应加热装置,比如美国研制的2000kW /400kHz的装置。

我国感应热处理技术的真正应用始于1956年,从前苏联引入,主要应用在汽车工业。

随着20世纪电源设备的制造,感应淬火工艺装备也紧随其后得到发展。

现在国内感应淬火工艺装备制造业也日益扩大,产品品种多,原来需要进口的装备,逐步被国产品所取代,在为国家节省外汇的同时,发展了国内的相关企业。

目前感应加热制造业的服务对象主要是汽车制造业,今后现代冶金工业将对感应加热有较大需求。

一、感应加热特点 感应加热技术具有快速、清洁、节能、易于实现自动化和在线生产、生产效率高等特点,是内部热源,属非接触加热方式,能提供高的功率密度,在加热表面及深度上有高度灵活的选择性,能在各种载气中工作(空气、保护气、真空),损耗极低,不产生任何物理污染,符合环保和可持续发展方针,是绿色环保型加热工艺之一。

感应加热的原理与应用论文

感应加热的原理与应用论文

感应加热的原理与应用论文引言感应加热是一种利用电磁感应原理实现加热的技术,它在许多领域中得到了广泛应用。

本文将介绍感应加热的基本原理、应用领域以及其在现代工业中的作用。

感应加热的原理感应加热是基于电磁感应现象的一种加热方式。

当变化的电流通过线圈时,会在周围产生变化的磁场。

当导体置于这个变化的磁场中时,由于导体中存在自由电荷,自由电荷受到磁场的作用而发生运动,从而使导体产生热量。

感应加热的原理可简化为以下几个步骤: 1. 通过交流电源提供变化的电流。

2. 电流通过线圈产生变化的磁场。

3. 将待加热的导体置于磁场中。

4. 自由电荷在磁场的作用下发生运动产生热量。

感应加热的优势感应加热具有许多优势,使得它在工业中得到广泛应用。

以下是感应加热的一些优势: - 快速加热:感应加热可以在短时间内将导体加热到需要的温度,节省了时间。

- 高效率:感应加热由于直接作用于导体,能量转化效率高。

- 均匀加热:感应加热可以实现导体的均匀加热,避免了局部过热或过冷的问题。

- 精确控制:感应加热可以通过调节电流的大小和频率来精确控制加热温度。

- 清洁环保:感应加热没有明火和燃烧产物,无污染,对环境友好。

感应加热的应用领域感应加热的应用领域非常广泛,下面列举了几个重要的应用领域:- 金属加热:感应加热广泛应用于金属的加热和熔化过程,如金属锻造、熔炼和淬火等。

- 塑料加热:感应加热可用于塑料的各种加工过程,如塑料焊接、塑料热合和塑料热成型等。

- 医疗器械:感应加热被应用于医疗器械的消毒和无菌处理,确保医疗器械的卫生安全。

- 食品加热:感应加热可以用于食品的加热和烹饪过程,如感应炉和感应灶等。

感应加热在现代工业中的作用感应加热在现代工业中发挥着重要的作用,以下是几个示例: - 金属加工:感应加热可以用于金属的锻造、热处理和焊接等工艺,提高了生产效率和产品质量。

- 电子制造:感应加热广泛应用于电子元件的焊接和回流焊等工艺,确保了电子产品的质量和可靠性。

电磁感应加热器

电磁感应加热器

电磁感应加热器编辑本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!电磁感应加热器(Electromagnetic induction heater):基于电磁感应加热原理制造出的加热控制器。

电磁感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,即交变的电流在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。

自从发现电流通过导线发生热效应后,世界上便出现了很多从事研究制造电热器的发明家。

1890年,瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——开槽式有芯炉;1893年,美国出现了电熨斗雏形;1909年,电灶的出现实现了从电能转化为热能的过程;1916年,美国人发明了闭槽有芯炉,电磁感应技术逐渐进入实用化阶段。

中文名电磁感应加热器外文名Electromagnetic induction heater 时间1890年来源电磁感应现象目录1 加热原理▪节电原理▪优势2 技术性能3 注意事项4 是否有害加热原理编辑电磁感应加热的原理是感应加热电源产生的交变电流通过感应器(即线圈)产生交变磁场,导磁性物体置于其中切割交变磁力线,从而在物体内部产生交变的电流(即涡流),涡流使物体内部的原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而起到加热物品的效果。

即是通过把电能转化为磁能,使被加热钢体感应到磁能而发热的一种加热方式。

这种方式它从根本上解决了电热片,电热圈等电阻式通过热传导方式加热的效率低下问题。

原理图原理图加热圈加热圈节电原理传统的加热行业,普遍采用是的电阻丝和石英加热方式,而这种传统的加热方式,其热效率比较低,电阻丝和石英主要是靠通电后,自身发热然后再把热量传递到料筒上,从而起到加热物品的效果,这种加热效果的热量利用率最高只有50%左右,另外的50%左右的热量都散发到空气中,所有传统的电阻丝加热方式的电能损失高达50%以上。

而通过电磁感应加热,是通过电流产生磁场,使得铁质金属管道自身发热,再加上隔热材质,防止管道热量的散发,热利用率高达95%以上,理论上间节电效果可达到50%以上,但考虑到不同质量的电磁感应加热控制器的能量转换效率是不太相同的,以及不同的生产设备和环境,所有电磁加热节能的效果一般至少能够达到30%,最高能够达到70%。

感应加热工作原理

感应加热工作原理

感应加热工作原理感应加热是一种利用电磁感应原理实现加热的技术。

它通过在导体中产生交变磁场,使导体内部发生感应电流,从而产生热能。

这种加热方式在工业生产和家居生活中得到了广泛应用。

本文将从感应加热的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、感应加热的基本原理感应加热的基本原理是利用电磁感应现象产生热能。

当交变电流通过线圈时,会在其周围产生一个交变磁场。

当导体放入交变磁场中时,导体内部会产生感应电流,导致导体发生加热。

这种加热方式不需要直接接触加热源,因此具有高效率、快速、均匀加热的特点。

感应加热的基本原理可以用法拉第电磁感应定律来解释。

根据法拉第电磁感应定律,导体中的感应电动势(即感应电流)与导体所受磁场的变化率成正比。

换句话说,当交变磁场的磁通量发生变化时,导体内就会产生感应电流。

实现感应加热的关键是通过电磁感应产生交变磁场。

一般采用的方法是通过高频交流电源驱动线圈产生高频交变磁场。

当感应电流通过导体时,导体内部会产生焦耳热,从而使导体加热。

二、感应加热的应用领域感应加热技术具有广泛的应用领域,以下将介绍几个常见的应用领域。

1. 金属加热与熔化感应加热在金属加热与熔化方面具有独特的优势。

由于金属是良好的导电体,它在交变磁场中产生的感应电流可以快速在金属体内传递,从而实现快速、均匀的加热。

感应加热广泛应用于金属的表面淬火、焊接、熔化等工艺过程。

2. 塑料加热与热合感应加热技术也适用于塑料加热与热合。

塑料在交变磁场中产生的感应电流会引起摩擦热,从而实现塑料的局部加热。

这种加热方式广泛用于塑料制品的成型、热合等工艺过程。

3. 液体加热与保温感应加热技术还可以应用于液体的加热与保温。

通过感应加热可以实现液体的快速加热,同时由于感应加热的高效性,能够提高加热效率,降低能源消耗。

因此,感应加热广泛应用于食品、化工等行业的液体加热与保温。

三、感应加热的未来发展方向感应加热作为一种高效、环保的加热方式,具有广阔的发展前景。

电磁感应加热的原理

电磁感应加热的原理

电磁感应加热的原理电磁感应加热是一种通过电磁感应产生热量的加热方式。

它利用电磁场与导体之间的相互作用,将电能转化为热能。

电磁感应加热有着广泛的应用,包括感应炉、感应加热炉以及电磁加热炉等。

一、电磁感应加热的基本原理电磁感应加热的基本原理是利用法拉第电磁感应定律。

根据该定律,当导体中有电流通过时,会在导体周围产生一个磁场。

而当导体处于外加磁场中,导体内部会产生感应电流。

这个过程中,会引起导体内部的电子和离子的碰撞,从而产生热量。

二、电磁感应加热的工作原理电磁感应加热通常通过感应线圈和工件组成。

感应线圈是供电磁场的发生器,而工件则是被加热物体。

当感应线圈通电时,会在感应线圈周围产生一个交变磁场。

这个磁场会穿透工件,使得工件内部产生感应电流。

感应电流会在工件内部形成一个封闭的回路。

由于感应电流是由磁场引起的,在电流流动的过程中会受到磁场的阻尼作用。

这种阻尼作用会导致感应电流内部的电子和离子发生碰撞,产生热量。

三、电磁感应加热的特点1. 快速加热:电磁感应加热可以迅速将能量传递到被加热物体中,使得加热速度非常快。

2. 高效率:由于电磁感应加热直接将电能转化为热能,因此其能量利用率很高,不会产生热能的浪费。

3. 温度均匀:电磁感应加热可以实现对被加热物体的均匀加热,避免了传统加热方式中的温度不均匀的问题。

4. 环保节能:电磁感应加热不需要燃料燃烧,不会产生烟尘和有害气体,减少了对环境的污染,具有较好的环保性能。

四、电磁感应加热的应用领域电磁感应加热具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1. 金属加热:电磁感应加热可以用于金属材料的加热和熔化,常见的应用如感应炉、感应加热炉等。

2. 医疗领域:电磁感应加热可以用于医疗器械的消毒和治疗,如高频刀、磁热疗等。

3. 食品加热:电磁感应加热可以用于食品的加热和烹饪,如电磁炉、电磁热水壶等。

4. 材料处理:电磁感应加热可以用于材料的烧结、热处理和表面涂覆等。

五、电磁感应加热的发展随着科技的不断发展,电磁感应加热技术也在不断地完善和创新。

电磁感应加热技术及其在制造领域中的应用

电磁感应加热技术及其在制造领域中的应用

电磁感应加热技术及其在制造领域中的应用第一章:电磁感应加热技术的概述电磁感应加热技术是指利用高频电磁场对带电体内部的电子进行高速振动而产生热能的加热方式。

其工作原理是在金属导体中产生射频电流,这些电流会通过电阻加热产生电磁感应加热效应。

电磁场加热技术已经广泛应用于工业、医疗、能源、环境等领域。

第二章:电磁感应加热技术的优点电磁感应加热技术有许多优点,包括高效率、环保、经济、紧凑和灵活性等。

此外,电磁加热还具有可重复性和精度高等特点,可以节约能源、减少污染,保障生态环境,促进可持续发展。

第三章:电磁感应加热技术在制造领域中的应用电磁加热技术在制造业中的应用非常广泛,以下是电磁感应加热技术在制造领域中的几种应用:(一)金属加热和熔化直接在金属表面加热或在高温零件的金属表面附加热,可以减少加热时间和能源消耗。

熔化金属的应用包括锭子铸造、合金工艺处理、熔化、金属回收和处理等。

(二)塑料加热和熔化将电磁场应用于塑料加热即可加快熔化速度,提高生产力。

特别是对于热敏性塑料,电磁加热技术可以控制熔化速度和温度,保证制品的质量。

(三)木材加工木材在电磁加热下可以快速热解,各组分分离出来,但不会发生固化。

电磁加热可以控制木材的质量和急速干燥,使得木材在加工中具备特定的性能要求。

(四)玻璃制造在玻璃制造过程中,电磁加热技术可以提高玻璃成型温度,加快成型速度,减少加热时间和能源消耗。

在玻璃表面处理中,电磁加热提高了玻璃表面硬度和光泽度。

第四章:电磁感应加热技术的研究和发展电磁加热是一种新兴的技术,由于其优点和应用前景,吸引了越来越多的研究者投入到这一领域的研究和开发中来,因此,还有更广泛的机会和挑战。

第五章:结论电磁感应加热技术是一种非常先进的制造技术,已经在许多工业领域得到了广泛应用。

基于电磁加热技术的制造工艺具有高效率、经济、环保等优势,可以大大提高制造业的生产效率和质量。

电磁感应技术的原理与应用前景

电磁感应技术的原理与应用前景

电磁感应技术的原理与应用前景电磁感应技术是指利用电磁感应现象,将电能、热能、机械能等形式转化为电能的技术。

这项技术在现代社会的各个领域都有广泛的应用,例如能源、通信、交通、医疗等。

本文将从电磁感应技术的原理入手,探讨其在不同领域的应用前景。

一、电磁感应技术的原理电磁感应是指当磁场的磁通量发生变化时,产生感应电动势的现象。

这一原理由法拉第在19世纪初提出,并被广泛应用于实际生活和科学研究中。

根据法拉第定律,通过一个回路的磁通量的变化将引起在回路中感应电流的产生。

电磁感应技术可以通过电磁感应现象,将非电能形式转化为电能形式,实现能量的传输和转化。

二、电磁感应技术在能源领域的应用电磁感应技术在能源领域的应用十分广泛。

最常见的应用是发电厂中的发电机,将机械能转化为电能。

此外,太阳能电池板也是利用电磁感应原理工作的。

当太阳光照射到电池板上时,其中的太阳能将被转化为电能,供养电子设备使用。

此外,地热发电、风力发电等都离不开电磁感应技术的应用。

三、电磁感应技术在通信领域的应用电磁感应技术也在通信领域得到了广泛应用。

最常见的应用是无线充电技术。

通过电磁感应原理,将电能进行无线传输,实现对电子设备的充电。

此外,电磁感应还用于无线通信和雷达系统中的信号传输。

在这些应用中,电磁感应技术既避免了线缆的使用,又提高了通信和传输的效率。

四、电磁感应技术在交通领域的应用电磁感应技术在交通领域的应用主要体现在交通信号灯和车辆导航系统中。

交通信号灯利用电磁感应技术来检测交通流量和车辆状态,从而合理控制交通信号,提高交通效率。

车辆导航系统则通过电磁感应技术来检测车辆的位置和运动状态,为驾驶员提供导航和路线规划的信息。

五、电磁感应技术在医疗领域的应用电磁感应技术在医疗领域的应用日益广泛。

磁共振成像技术(MRI)就是一种利用电磁感应原理的医学影像技术。

通过对人体内不同组织的电磁信号进行感应和分析,可以获得清晰的人体影像,帮助医生进行疾病诊断和治疗计划制定。

感应加热的发展历史

感应加热的发展历史

感应加热发展的历史及其应用场合Newmaker1.感应加热发展历史感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。

长期以来,技术人员都对这一现象有较好了解,并且在各种场合尽量抑止这种发热现象,来减小损耗。

比较常见的如开关电源中的变压器设计,通常设计人员会用各种方法来减小涡流损耗,来提高效率。

然而在19世纪末期,技术人员又发现这一现象的有利面,就是可以将之利用到加热场合。

来取代一些传统的加热方法,因为感应加热有以下优点:(1)非接触式加热,热源和受热物件可以不直接接触(2)加热效率高,速度快,可以减小表面氧化现象(3)容易控制温度,提高加工精度(4)可实现局部加热(5)可实现自动化控制(6)可减小占地,热辐射,噪声和灰尘由于感应加热具有以上的一些优点,大量的工程技术人员对此进行了研究,1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉――开槽式有芯炉,1916年美国人发明了闭槽有芯炉,从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段。

而后,20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,极大的促进了感应加热技术的发展。

1957年,美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管,标志着现代电力电子技术的开始。

同时,也引发了感应加热技术的革命。

1966年,瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置,从此感应加热技术开始飞速发展。

80年代后,电力电子器件再次飞速发展,GTO,MOSFET,IGBT,MCT,SIT等器件相继出现。

感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管,开始采用这些新器件。

现在比较常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于较大功率场合,而MOSFET用于较高频率场合。

据报道,国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000KW,频率超过50K。

而MOSFET较合适高频场合,通常在几千瓦的中小功率场合,频率可达到500K以上,甚至几M。

然而国外也有推出采用MOSFET 的大功率的感应加热装置,比如美国研制的2000KW/400KHz的装置。

电磁感应与发电技术的未来发展趋势

电磁感应与发电技术的未来发展趋势

电磁感应与发电技术的未来发展趋势随着科技的不断进步和人们对可再生能源的追求,电磁感应和发电技术正逐渐成为关注的焦点。

本文将探讨电磁感应与发电技术的未来发展趋势,并展望其对能源领域的影响。

一、无线电能传输技术的突破无线电能传输技术是电磁感应与发电技术的一个重要方向,它可以实现远距离的能量传输,为实现高效能源利用提供了新的可能性。

随着无线充电技术的普及,未来无线电能传输技术有望成为主流,改变人们对能源供应的传统认知。

二、利用环境中的电磁辐射收集能量环境中存在着丰富的电磁辐射,如无线电波、微波等。

利用这些环境中的电磁辐射收集能量成为一种新兴的发电技术。

通过使用特殊材料和设备,可以将环境中的电磁辐射转化为可用的电能。

未来,这种技术有望广泛应用于智能设备、无线通信等领域。

三、开发更高效的发电装置为了更好地满足能源需求,开发更高效的发电装置是电磁感应与发电技术未来的发展趋势之一。

目前的发电装置中,往往存在能量损失较大的问题。

因此,科研人员正努力探索新的材料和技术,以提高发电装置的能量转换效率,实现更加可持续的能源利用。

四、发展可穿戴式发电技术随着智能穿戴设备的普及,如智能手表、智能眼镜等,发展可穿戴式发电技术成为一个热门领域。

通过利用身体运动、光能等资源,可穿戴式发电技术可以为智能穿戴设备提供持续的电能,减少对传统电池的依赖。

未来,随着可穿戴技术的不断发展,可穿戴式发电技术有望成为一个重要的应用方向。

五、大规模应用于清洁能源领域作为一种可再生能源,清洁能源在未来的能源结构中将扮演重要角色。

电磁感应与发电技术作为一种清洁的发电方式,其未来发展趋势将与清洁能源领域相结合,为清洁能源的发展提供技术支持。

特别是在风能、光能等清洁能源的开发利用中,电磁感应与发电技术有望发挥重要作用。

六、加强国际合作与技术交流电磁感应与发电技术的未来发展需要加强国际合作与技术交流。

各国科研机构和企业可以通过合作共享资源和技术,加快电磁感应与发电技术的研究和应用进程。

电磁感应现象在感应加热技术中的应用

电磁感应现象在感应加热技术中的应用

电磁感应现象在感应加热技术中的应用在现代工业和生活中,感应加热技术正发挥着越来越重要的作用。

而这一技术的核心原理,正是电磁感应现象。

电磁感应现象是由英国科学家法拉第在 1831 年发现的,它改变了人们对电和磁的认识,也为后来的众多科技应用奠定了基础。

感应加热技术是一种利用电磁感应原理将电能转化为热能的加热方法。

其基本原理是:当一个导体处于变化的磁场中时,导体内会产生感应电流,这种电流被称为涡流。

由于导体存在电阻,涡流在导体中流动时会产生焦耳热,从而使导体发热。

在感应加热系统中,通常由一个高频电源产生高频交变电流,通过感应线圈将电能传递到被加热的工件上。

感应线圈中的电流会产生一个交变磁场,当工件放入这个磁场中时,就会在工件内部产生涡流并发热。

与传统的加热方式相比,感应加热具有许多显著的优点。

首先,感应加热的效率非常高。

由于能量直接在工件内部产生,热量损失相对较少,大部分能量都能被有效地利用。

这不仅节约了能源,还大大缩短了加热时间,提高了生产效率。

其次,感应加热能够实现精确的温度控制。

通过调节电源的输出功率、频率和加热时间等参数,可以精确地控制工件的加热温度,满足不同工艺的要求。

这对于一些对温度要求严格的加工过程,如热处理、熔炼等,具有重要意义。

再者,感应加热具有良好的环保性能。

它不会产生明火和废气,减少了对环境的污染。

同时,由于加热过程迅速,也减少了工件在加热过程中的氧化和脱碳,提高了产品的质量。

感应加热技术在金属加工领域有着广泛的应用。

例如,在锻造和铸造中,感应加热可以快速将金属坯料加热到所需的温度,为后续的加工工艺做好准备。

在热处理中,通过感应加热可以对金属工件进行淬火、回火、退火等处理,改善金属的组织结构和性能。

在焊接中,感应加热可以用于预热和后热,减少焊接应力,提高焊接质量。

在机械制造行业,感应加热也发挥着重要作用。

例如,对轴类零件进行表面淬火,可以提高其表面硬度和耐磨性,延长零件的使用寿命。

电磁感应加热技术的研究与应用

电磁感应加热技术的研究与应用

电磁感应加热技术的研究与应用电磁感应加热技术是一种新型的加热方式,利用高频电磁场产生感应电流,在导体中产生磁阻耗热达到加热效果。

它具有高效、快速、均匀、节能、环保等特点,因此在工业生产和科研等领域得到了广泛应用。

一、电磁感应加热技术的原理电磁感应加热技术是利用高频电磁场产生感应电流,在导体中产生磁阻耗热达到加热效果的一种加热方式。

当伏特数高于50伏特时,导体中的电场变化就开始引起磁力线的扭曲和变动,这就产生了感应电流和磁能的耗散。

这种磁能耗散的过程使导体表面温度迅速升高,快速实现加热效果。

二、电磁感应加热技术的应用电磁感应加热技术在工业生产和科研等领域都有着广泛的应用。

比如说在加工行业中,它可以用来加工金属、陶瓷、玻璃等材料。

此外,在制造行业中,它也可以用来制造塑料、化纤、复合材料等产品。

三、电磁感应加热技术的优点电磁感应加热技术具有很多的优点。

它加热效率高,可以将能源充分利用,大大减少了能源消耗,因此具有节能的优点。

同时,由于它采用高频磁场加热,温度分布均匀,可以减小热处理变形,保证制品品质,因此具有成品质量好的优点。

此外,电磁感应加热技术还具有反应速度快的优点,可以极大地缩短加工时间,提高生产效率。

四、电磁感应加热技术的前景展望电磁感应加热技术在工业生产和科研等领域有着广泛的应用前景。

随着人们对环境和资源的要求越来越高,传统的加热方式已经不能满足要求,而电磁感应加热技术具有高效、快速、均匀、节能、环保等优点,可以满足未来的工业生产和科研等领域的要求。

总之,电磁感应加热技术是一种先进的加热方式,它具有高效、快速、均匀、节能、环保等优点,在工业生产和科研等领域得到了广泛应用。

随着科技的不断发展和进步,相信电磁感应加热技术还会有更加广泛的应用和更加出色的表现。

2024年感应加热设备市场发展现状

2024年感应加热设备市场发展现状

2024年感应加热设备市场发展现状引言感应加热是一种通过电磁感应原理将电能转化为热能的技术。

近年来,随着工业自动化的推进和能源效率的要求,感应加热设备在各个行业的应用日益普及。

本文将探讨感应加热设备市场的发展现状,包括市场规模、应用领域和未来发展趋势。

市场规模感应加热设备市场在过去几年持续增长,穿越市场规模已经达到了一个令人瞩目的水平。

根据市场研究报告,全球感应加热设备市场在2019年达到了XX亿美元,预计到2025年将增长至XX亿美元。

主要推动市场增长的因素包括工业自动化需求的增加、能源效率的要求以及传统加热技术的替代。

应用领域感应加热设备在许多领域中都有广泛的应用。

其中最主要的领域是金属加热与熔炼。

感应加热通过直接在金属材料中产生涡流从而达到加热的效果,具有高效、均匀加热和无需接触等优点。

因此,该技术被广泛应用于金属热处理、金属焊接、熔炼和铸造等工艺中。

另外,感应加热设备也在医疗、食品加工和电子行业等领域中得到应用。

发展趋势未来几年,感应加热设备市场将面临一些发展趋势和挑战。

首先,随着工业自动化程度的提高,对高效节能的需求将进一步增加。

感应加热作为一种高效节能的加热方式,将在工业应用中大放异彩。

其次,材料和工艺的创新将推动市场发展。

新材料的开发和工艺技术的改进,将为感应加热设备的应用开辟更广阔的空间。

此外,以物联网、大数据和人工智能为代表的新兴科技的发展也将为感应加热设备的智能化和自动化提供更多可能性。

结论感应加热设备市场正处于快速发展阶段,市场规模不断扩大,应用领域不断拓展。

未来市场将受到高效节能需求、材料工艺创新和新兴科技发展的推动。

因此,感应加热设备制造商和供应商应及时抓住机遇,加强研发创新,提高产品质量和性能,以满足市场需求。

电磁感应与电网智能化的发展趋势

电磁感应与电网智能化的发展趋势

电磁感应与电网智能化的发展趋势随着科技的不断进步,电磁感应技术和电网智能化逐渐成为人们关注的热点。

本文将重点探讨电磁感应与电网智能化的发展趋势,并对其未来的应用前景进行展望。

一、电磁感应技术的发展1.1 电磁感应的基本原理电磁感应是指当一个闭合线圈受到磁场的变化时,会在线圈内产生感应电流,从而引起感应电势的现象。

根据法拉第定律,电磁感应的大小与磁场的变化率成正比。

1.2 电磁感应的应用领域电磁感应技术广泛应用于发电、传感、通信等领域。

例如,磁力计利用电磁感应原理测量物体的磁场强度;变压器利用电磁感应原理实现电能的传输和变压调节。

此外,电磁感应还被应用于无线充电、电磁阀等领域。

1.3 电磁感应技术的发展趋势随着科技的不断进步,电磁感应技术呈现出以下几个发展趋势:1.3.1 小型化和集成化随着微电子技术的发展,电磁感应元件的体积逐渐缩小,功能逐渐集成。

例如,目前市面上常见的无线充电器已经实现了小型化和集成化,方便用户在移动时进行充电。

1.3.2 高灵敏度和低能耗在日常生活中,对电磁感应技术的要求越来越高,需要在保证高灵敏度的同时降低能耗。

因此,电磁感应技术正在向高灵敏度和低能耗的方向发展。

1.3.3 多场耦合与混合应用电磁感应技术与其他技术的耦合应用将成为未来发展的趋势。

例如,结合光学技术和电磁感应技术,可以实现更高精度的测量和控制。

二、电网智能化的发展趋势2.1 电网智能化的基本概念电网智能化是指利用信息技术对电力系统进行监测、调度和控制,以提高电网的供电可靠性、经济性和安全性。

通过智能化技术,电网可以实现自动化管理和优化运行。

2.2 电网智能化的应用场景电网智能化技术被广泛应用于智能家居、智能电表等领域。

例如,智能电表可以实时监测用户的用电情况,帮助用户合理使用电能,并提供电费查询等服务。

2.3 电网智能化的发展趋势电网智能化技术的发展正朝着以下几个方向发展:2.3.1 大数据分析与应用随着电网设备的智能化程度提高,电力系统中产生了大量的数据。

电磁感应的发展了解电磁感应在通信技术与电磁感应炉中的重要性与应用的研究与分析

电磁感应的发展了解电磁感应在通信技术与电磁感应炉中的重要性与应用的研究与分析

电磁感应的发展了解电磁感应在通信技术与电磁感应炉中的重要性与应用的研究与分析随着科技的不断进步,电磁感应作为物理学中的重要概念,对于现代社会的发展起到了至关重要的作用。

本文将深入探讨电磁感应在通信技术与电磁感应炉中的重要性与应用,以便更加全面地了解和认识这一领域的发展。

一、电磁感应在通信技术的重要性与应用电磁感应在通信技术中的应用广泛,尤其是无线通信方面。

在无线通信中,我们经常使用的手机就是利用电磁感应原理来传输信号的。

当外界信号进入手机天线时,产生的电磁波与手机内部的电路相互作用,从而实现了信息的传递。

这种技术的应用不仅在个人通信中起到了关键作用,也在无线网络、卫星通信等领域发挥着重要的作用。

除了手机通信,电磁感应在无线电广播、电视传输以及雷达技术等领域也具有重要的应用。

无线电广播和电视传输都是利用电磁感应原理来传递信号的,通过发射端发出的电磁波在接收端产生感应电流,从而实现音频和视频信号的传输。

雷达技术则是利用电磁波的反射特性来检测和追踪目标物体,广泛应用于军事、航空、海洋等领域。

二、电磁感应在电磁感应炉中的重要性与应用电磁感应炉是一种利用电磁感应原理进行加热的器件,它在冶金、化工等领域具有重要的应用价值。

电磁感应炉通过感应线圈中的交变电流产生的磁场来加热金属或其他导电物质,从而实现加热作用。

相比传统的燃烧加热方式,电磁感应加热具有加热效率高、加热速度快、环境污染少等优点。

在冶金领域,电磁感应炉被广泛应用于金属熔炼、铸造和热处理等工艺中。

因为金属具有良好的导电性,所以在感应炉中加热金属可实现快速均匀的加热效果,提高了生产效率和产品质量。

在化工领域,电磁感应炉常被用于加热反应容器或加热管道,用以控制反应温度和加热介质。

除了冶金和化工领域,电磁感应炉还可以在其他领域中发挥作用。

例如,医疗领域中的磁共振成像技术(MRI)就利用了电磁感应原理,通过产生强大的磁场来获取人体内部的图像。

这一技术在医学诊断中起到了重要的作用。

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电磁感应加热技术的发展磁感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象,也就是交变的电流会在导体中产生感应电流,从而导致导体发热。

1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉——开槽式有芯炉,1916年美国人发明了闭槽有芯炉,从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段。

20世纪电力电子器件和技术的飞速发展,极大地促进了感应加热技术的发展。

1957年,美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管,标志着现代电力电子技术的开始,也引发了感应加热技术的革命。

1966年,瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置,从此感应加热技术开始飞速发展。

20世纪80年代后,电力电子器件再次快速发展,GTO、MOSFET、IGBT、M CT及SIT等器件相继出现。

感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管,开始采用这些新器件。

现在比较常用的是IGBT和MOSFET,IGBT用于较大功率场合,而MOSFET用于较高频率场合。

据报道,国外可以采用IGBT将感应加热装置做到功率超过1000kW ,频率超过50kHz。

而MOSFET较适用高频场合,通常应用在几千瓦的中小功率场合,频率可达到500kHz以上,甚至几兆赫兹。

然而国外也有推出采用MOSFET的大功率的感应加热装置,比如美国研制的2000kW /400kHz的装置。

我国感应热处理技术的真正应用始于1956年,从前苏联引入,主要应用在汽车工业。

随着20世纪电源设备的制造,感应淬火工艺装备也紧随其后得到发展。

现在国内感应淬火工艺装备制造业也日益扩大,产品品种多,原来需要进口的装备,逐步被国产品所取代,在为国家节省外汇的同时,发展了国内的相关企业。

目前感应加热制造业的服务对象主要是汽车制造业,今后现代冶金工业将对感应加热有较大需求。

一、感应加热特点感应加热技术具有快速、清洁、节能、易于实现自动化和在线生产、生产效率高等特点,是内部热源,属非接触加热方式,能提供高的功率密度,在加热表面及深度上有高度灵活的选择性,能在各种载气中工作(空气、保护气、真空),损耗极低,不产生任何物理污染,符合环保和可持续发展方针,是绿色环保型加热工艺之一。

它与可控气氛热处理、真空热处理少无氧化技术已成为热处理技术的发展主流。

其主要应用有:(1)冶金有色金属的冶炼,金属材料的热处理,锻造、挤压、轧制等型材生产的透热,焊管生产的焊缝。

(2)机械制造各种机械零件的淬火,以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热;压力加工前的透热。

(3)轻工罐头以及其他包装的封口,比如着名的利乐砖的封口包装。

(4)电子电子管真空除气的加热。

(5)特殊应用如等离子、堆焊等。

以一汽为例,在生产的中型车、轻型车和轿车上,就有近200种零件需要感应加热淬火处理,从感应加热淬火零件的形状和尺寸来看,可称得上花样繁多且大小均有。

随着感应淬火技术的不断发展,感应淬火的零件已上升到占全部热处理零件的50%左右。

据有关数据表明,在我国的汽车工业中,感应热处理的应用正进入世界先进水平的行列。

二、感应加热新工艺感应加热工艺是感应加热技术水平的主要体现,是技术发展的基础,先进的感应加热工艺技术可以有效地发挥感应加热的特点,实现高效、节能的局部热处理。

(1)纵向感应加热淬火半轴纵向感应加热淬火已用于汽车、拖拉机工业。

半轴纵向加热是一次淬火。

在德国、美国有半轴一次淬火专用机床,将加热、校正和淬火在一台机床上完成,提高了生产率,一次淬火与连续淬火相同产量的设备占地面积各为40m2与115m2。

(2)曲轴颈圆角淬火曲轴颈圆角淬火后,疲劳强度比正火的提高一倍,我国生产的康明斯与NH发动机曲轴均已采用此种工艺。

(3)低淬透性钢齿轮淬火早在20世纪70年代我国曾进行55DT、60DT、70DT钢研究并取得初步成果,以后因钢的淬透性不稳定等原因,低淬钢未继续用于生产。

1992年俄罗斯低淬钢创始人,K.3ЩЕПЕ ЛЯКОВСКЦЦ博士来中国讲学,并到某一钢厂调查冶炼低淬钢的条件,认为该厂完全具备生产低淬钢条件。

YB 2009—1981《低淬透性含钛优质碳素结构钢》中对合金元素的控制与俄罗斯不同,(俄)1054—74、58(55П П)钢的元素含量对Mn、Cr、Ni、Cu四元素之和规定要求<0.5%(质量分数),而YB2009—8155Ti钢对Cr、Ni、Cu三元素之和规定<0.5%(质量分数),这可能是关键所在。

俄罗斯低淬钢及控制淬透性钢已大量应用于汽车、拖拉机后桥齿轮、挖掘机齿轮、传动十字轴、火车车厢用滚动轴承、汽车板簧和铁路螺旋弹簧等,取得了极大的经济效益。

(4)感应电阻淬火众所周知,转向齿条的齿部采用感应电阻法淬火,国内已有三台以上的进口机床在生产。

英国一台机床将此工艺用于齿轮生产,发现淬火后齿轮基本不变形并可随后进入装配工序。

(5)曲轴轴颈固定加热淬火新设备称为Gr ankproTM,用二个半环形固定加热感应器取代8字半环形旋转加热感应带。

此套设备能对曲颈进行淬火与回火,与老工艺相比,具有节能、占地面积小、工件变形小和感应器寿命长等优点。

三、感应加热电源及技术在电源方面晶闸管中频取代机式发电机。

20世纪90年代初,国内晶闸管电源厂曾如雨后春笋,遍地开花,经过优胜劣汰的竞争,现在生产厂已趋向稳定。

目前晶闸管电源又在向IGBT晶体管电源发展,而电子管高频则将发展为MOSFET晶体管电源,手提晶体管超音频、高频电源市场竞争十分激烈,其未来也将是谁的质量高、技术水平高,谁就能站稳脚跟。

国产中频电源目前都采用并联谐振型逆变器结构。

因此,在研究和开发更大容量的并联逆变中频电源的同时,研制结构简单、易于频繁起动的串联逆变中频电源是国内中频感应加热装置领域有待解决的问题,尤其是在熔炼、铸造应用中,串联逆变电源易实现全工况下恒功率输出(有利于降低电能吨耗)及一机多负载功率分配控制,更值得推广应用。

在超音频(10~100kHz)范围内,由于晶闸管本身开关特性等参数的限制,给研制该频段的电源带来了很大的技术难度。

虽然在80年代浙江大学采用晶闸管倍频电路研制了50kW /50kHz超音频电源,采用时间分割电路研制了30kHz的晶闸管超音频电源,但由于倍频电路的双谐振回路耦合使负载呈非线性,时变加热负载参数与谐振回路参数匹配调试相当复杂,而时间分割电路控制和主回路结构复杂,逆变管利用率低,因此没有得到很好的推广应用。

70至80年代初,人们将现代半导体微集成加工技术与功率半导体技术进行结合,相继开发出一大批全控电力电子半导体器件(GTR、MOSFET、SIT、SITH及MCT等),为全固态超音频、高频电源的研制打下了坚实的基础。

在高频(100kHz以上)频段,目前国外正处在从传统的电子管电源向晶体管化全固态电源的过渡阶段。

日本某些公司采用SIT,电源水平在80年代末达到了1000kW、200kHz,400kW、400kHz。

而在欧美,由于SIT存在高通态损耗(SIT工作于非饱和区)等缺陷,其高频功率器件以MOSFET为主。

随着MOSFET功率器件的模块化、大容量化,MOSFET高频感应加热电源的容量得到了飞速发展。

西班牙采用MOSFET的电流型感应加热电源制造水平达600kW、400kHz,德国在1989年研制的电流型MOSFET感应加热电源水平达480kW、50~200kHz,比利时I nductoEiphiac公司生产的电流型MOSFET感应加热电源水平可达1000kW、15~600kHz。

浙江大学在90年代研制出20kW、300kHz MOSFET高频电源,已被成功应用于小型刀具的表面热处理和飞机涡轮叶片的热应力考核。

目前,感应加热电源在中频频段主要采用晶闸管,超音频频段主要采用IGBT,而在高频频段,由于SIT存在高导通损耗等缺陷,国际上主要发展MOSFET电源。

感应加热电源虽采用谐振逆变器,有利于功率器件实现软开关,但是感应加热电源通常功率较大,对功率器件、无源器件、电缆、布线、接地和屏蔽等均有许多特殊要求。

因此,实现感应加热电源高频化仍有许多应用基础技术需要进一步探讨,特别是新型高频大功率器件(如MCT、IGBT及SIT功率器件等)的问世,将进一步促进高频感应加热电源的发展。

从电路的角度来考虑感应加热电源的大容量化,可将大容量化技术分为两大类:一类是器件的串、并联;另一类是多桥或多台电源的串、并联。

在器件的串、并联方式中,必须认真处理串联器件的均压问题和并联器件的均流问题,由于器件制造工艺和参数的离散性,限制了器件的串、并联数目,且串、并联数越多,装置的可靠性越差。

多台电源的串、并联技术是在器件串、并联技术基础上进一步再容量化的有效手段,借助于可靠的电源串、并联技术,在单机容量适当的情况下,可简单地通过串、并联运行方式得到大容量装置,每台单机只是装置的一个单元(或一个模块)。

感应加热电源逆变器主要有并联逆变器和串联逆变器,串联逆变器输出可等效为一低阻抗的电压源,当两电压源并联时,相互间的幅值、相位和频率不同或波动时将导致很大的环流,以至逆变器件的电流产生严重不均,因此,串联逆变器存在并机扩容困难;而对并联逆变器,逆变器输入端的直流大电抗器可充当各并联逆变器之间的电流缓冲环节,使得输入端的AG/DG或DG/DG环节有足够的时间来纠正直流电流的偏差,达到多机并联扩容,晶体管化超音频、高频电流多采用并联逆变器结构,并联逆变器易于模块化、大容量化是其中的一个主要原因。

感应加热电源的负载对象各式各样,而电源逆变器与负载是一有机的整体,一般采用匹配变压器连接电源和负载感应器,高频、超音频电源用的匹配变压器从磁性材料到绕组结构正在得到进一步的优化改进,同时,从电路拓扑上可以用三无源元件代替二无源元件,以取消变压器,实现高效、低成本匹配。

感应加热电源,晶闸管、晶体管与电子管式在国内均能生产。

晶闸管电源已生产应用多年。

目前IGBT电源因其优点更多而更为用户所采用。

MOSFET电源电效率高、低压,但价格较高,正在逐步取代电子管高频电源。

手提式小型高频电源因价廉、方便,在国内应用广泛,甚至进入国外市场。

超高频电源(27.12MHz),过去依赖进口,现在国内有企业已进行生产,解决了刀片、锯条等特殊工艺的需要。

随着感应热处理生产线自动化控制程度及电源高可靠性要求的提高,必须加强加热工艺成套装置的开发。

同时感应加热系统正向智能化控制方向发展,具有计算机智能接口、远程控制和故障自动诊断等控制性能的感应加热电源系统正成为下一代的发展目标。

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