串聯諧振中頻爐的工作原理

　　中頻電爐的內部結構：

　　如圖2-1所示，電爐爐襯的主要材料是二氧化硅，它的耐熱溫度最高可以到達1650C。電爐的周圍是由感應線圈以及不銹鋼絲網環繞組成的，其中感應線圈與中頻電源直接連接，并且通過交頻磁通來對電爐進行加熱;不銹鋼絲網與漏爐保護電路直接連接，它是保護電路的一部分。在科學技術的帶領下，感應加熱電源根據各種各樣的需求，形成了不同模式：

　　① 整流器(AC-DC )

　　② 濾波環節(FILTER)

　　③ 逆變器(DC- AC)

　　④ 諧振槽路及負載(RESONANT TANK)

　　⑤ 控制及保護環節(CONTROL AND PROTECT)

　　電磁感應原理

　　根據電磁感應定律，我們可以得出：導體在交變的磁場下，感應電動勢會從導體內部產生，感應電流會因為電流的閉合而產生，這便是感應加熱的基本原理，也是電磁感應的基本原理。

　　感應加熱效應

　　就感應加熱而言，他有四種效應，他們分別是集膚效應、鄰近效應、端部效應和圓環效應。感應電爐就是利用這四種效應來對負載進行加工的。通過將金屬放入感應線圈中，并且對線圈的兩端施以交流電壓，進而在感應線圈中產生相應的交流電流，然后會產生出交變的磁場。在不斷變化的磁場中，圓環效應便會產生，在線圈的內側表面層之上電流會全部集中，而鄰近效會產生于感應線圈與金屬之間，集膚效應會出現在金屬本體之上。綜上為反應加熱的效應全過程。

　　集膚效應

　　線圈導體產生的交變電流與金屬坯料產生的渦流有著不均勻分布的電流密度，其中，電流密度的峰值將會在它的表層產生，并且按照指數函數的形式向中心部緩慢削弱，這便是集膚效應。

　　鄰近效應

　　鄰近效應指的是當通有交流電的兩根導體相互距離短時，兩者分別作用對方，這會更改電流的分布。倘若兩根導體中電流的流通方向不同時，電流的最大密度會在導體內側;倘若兩根導體中電流的流通方向相同時，電流的最大密度會在導體外側。

　　端部效應

　　在感應加熱時，工件端部的溫度常常與非端部的溫度略有不同，這就是感應加熱的端部效應。端部效應分為兩部分，他們分別是坯料和感應線圈的端部效應。集膚效應與端部效應的不同之處在于，集膚效應主要是對金屬坯料磁場分布的反應，而端部效應主要是對坯料和感應線圈端部磁場分布的反應。因為這個的不同，使得坯料的功率分布和加熱溫度遭受一些限制。

　　圓環效應

　　圓環效應是指當交變的電流在圓環形線圈上流動時，線圈導體的內側出現最大電流密度。通常情況下，在環內的磁力線較多，而在環外較少，所以，外側的電流線會比內側的電流線穿過更多的磁通。綜上，外側的電流密度和總電勢會比內側的小很多。

　　圓環效應在對其加熱時是有好處的。這也是在沒有導磁體的情況下，原料在其之中仍然可以進行加熱的主要原因。然而在對其內孔溫度升高時，這樣的加熱有很大缺陷，我們可以通過導磁體更改磁力線，從而將電流從導磁體的內側移動到外側。

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