電磁感應(yīng)加熱器(Electromagnetic induction heater):基于電磁感應(yīng)加熱原理制造出的加熱控制器。
電磁感應(yīng)加熱來源于
法拉第發(fā)現(xiàn)的
電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即
交變的電流在
導(dǎo)體中產(chǎn)生
感應(yīng)電流,從而導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱。自從發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)線發(fā)生
熱效應(yīng)后,世界上便出現(xiàn)了很多從事研究制造
電熱器的發(fā)明家。1890年,瑞典技術(shù)人員發(fā)明了第一臺(tái)
感應(yīng)熔煉爐——開槽式有芯爐;1893年,美國出現(xiàn)了
電熨斗雛形;1909年,
電灶的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了從電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程;1916年,美國人發(fā)明了閉槽有芯爐,電磁感應(yīng)技術(shù)逐漸進(jìn)入實(shí)用化階段。
電磁感應(yīng)加熱的原理是感應(yīng)加熱電源產(chǎn)生的
交變電流通過感應(yīng)器(即線圈)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),導(dǎo)磁性物體置于其中切割交變磁力線,從而在物體內(nèi)部產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使物體內(nèi)部的原子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng),原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,從而起到加熱物品的效果。即是通過把電能轉(zhuǎn)化為磁能,使被加熱鋼體感應(yīng)到磁能而發(fā)熱的一種加熱方式。這種方式它從根本上解決了
電熱片,電熱圈等電阻式通過
熱傳導(dǎo)方式加熱的效率低下問題。
節(jié)電原理傳統(tǒng)的加熱行業(yè),普遍采用是的電阻絲和石英加熱方式,而這種傳統(tǒng)的加熱方式,其熱效率比較低,電阻絲和石英主要是靠通電后,自身發(fā)熱然后再把熱量傳遞到料筒上,從而起到加熱物品的效果,這種加熱效果的熱量利用率最高只有50%左右,另外的50%左右的熱量都散發(fā)到空氣中,所有傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式的電能損失高達(dá)50%以上。而通過電磁感應(yīng)加熱,是通過電流產(chǎn)生磁場(chǎng),使得鐵質(zhì)金屬管道自身發(fā)熱,再加上隔熱材質(zhì),防止管道熱量的散發(fā),熱利用率高達(dá)95%以上,理論上間節(jié)電效果可達(dá)到50%以上,但考慮到不同質(zhì)量的電磁感應(yīng)加熱控制器的能量轉(zhuǎn)換效率是不太相同的,以及不同的生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境,所有電磁加熱節(jié)能的效果一般至少能夠達(dá)到30%,最高能夠達(dá)到70%。
優(yōu)勢(shì)
1.高效節(jié)能、快速加熱采用內(nèi)熱加熱方式,即通過電磁感應(yīng)使料筒內(nèi)部金屬管自身發(fā)熱,平均預(yù)熱時(shí)間比電阻圈加熱方式縮短2/3,同時(shí)熱效率高達(dá)95% 以上,節(jié)電效果可達(dá)30%-70%。
2.降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量加熱部分采用特種電纜結(jié)構(gòu),本身不會(huì)產(chǎn)生熱量,可承受500℃以上的溫度,使用壽命可達(dá)5年以上,后期基本無維護(hù)費(fèi)用。因電磁加熱是通過電磁感應(yīng)使料筒自動(dòng)發(fā)熱,熱利用率高達(dá)95% 以上,能夠充分、均勻的給原料加熱,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量
3.運(yùn)行可靠、可控可調(diào)主機(jī)采用目前最先進(jìn)的工業(yè)用機(jī)板,微電子控制,多路智能閉環(huán)系統(tǒng)和完善的保護(hù)功能,有效避免了主機(jī)老化現(xiàn)象,可充分保證設(shè)備長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
4.改善工作環(huán)境設(shè)備表面常溫,人體可觸摸,大大改善了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境,有力提高工人生產(chǎn)積極性,減少了傳統(tǒng)的降溫設(shè)施費(fèi)用。本著“以人為本”的理念,創(chuàng)造更加綠色、節(jié)能、安全、舒適的生產(chǎn)環(huán)境。
技術(shù)性能編輯
(一) 工作條件1、 電源電壓交流380(V)
2、 工作頻率5~40K赫茲(KHz)
3、 功率2-200KVA
(二) 工作模式
1、 溫度控制模式。
2、 時(shí)間控制模式。
(三)優(yōu)勢(shì)
具有軟啟動(dòng)的功能,減小了啟動(dòng)時(shí)對(duì)器件的沖擊,延長(zhǎng)使用壽命;斷電時(shí)采用軟停機(jī)方式,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)去掉工件剩磁的功能。
注意事項(xiàng)編輯
1、 只能在380V電壓下使用。
2、 嚴(yán)禁空載啟動(dòng)加熱裝置。
3、 產(chǎn)品需定期保養(yǎng)。
4、 易受磁場(chǎng)影響的物品應(yīng)遠(yuǎn)離。如,心臟起博器,助聽器、磁帶,磁卡等物品,安全距離為2米。
電磁加熱器存在輻射,但它的輻射絕對(duì)對(duì)人體無害,電磁感應(yīng)加熱器的輻射量是手機(jī)的1/60,和40瓦的日光燈差不多,根本無害;再說醫(yī)院里不用電磁理療治病救人呢,所以說有磁力線輻射并不就都是對(duì)人體有害。您手機(jī)都敢用,還擔(dān)心電磁加熱器嗎?
電磁加熱感應(yīng)節(jié)能設(shè)備就加熱一直受到是否輻射危害人體健康的疑問。電磁感應(yīng)加熱采用磁場(chǎng)感應(yīng)電流(又稱為渦流)的加熱原理,它是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場(chǎng)、當(dāng)線圈繞在含鐵質(zhì)料筒表面時(shí),料筒即切割交變磁力線而在料筒表面金屬部分產(chǎn)生交變的電流(即渦流),渦流使料筒鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的輻射。那么,什么頻率范圍的電磁波對(duì)人有害呢?
單位換算:1MHz=1000KHZ=1000 000Hz , 電磁加熱機(jī)芯頻率為:20~40KHz IEEE(國際電子電機(jī)工程協(xié)會(huì))所定對(duì)的范圍:
1、磁場(chǎng)從0.1MHz左右到300MHz左右的頻率范圍內(nèi),所產(chǎn)生的磁場(chǎng),其磁場(chǎng)強(qiáng)度超過3毫高斯,即對(duì)人體有害,90MHz 至300MHz的磁場(chǎng)傷害最大,而愈向上愈接近0.1MHz的磁場(chǎng) 傷害愈小,到0.1MHz以下磁場(chǎng)的傷害問題,就更加微不足道了。當(dāng)然在有害范圍其強(qiáng)度在3毫高斯以下,一般而言被視為安全范圍。
2、電場(chǎng)從1.4MHz左右~300MHz的頻率范圍內(nèi)所產(chǎn)生的電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度超過1mv/m,即對(duì)人體有害,強(qiáng)度愈強(qiáng)傷害愈大,而若強(qiáng)度一樣,則27MHz左右至300MHz的電場(chǎng)傷害最大,到1.4MHz以下電場(chǎng)的傷害問題,也一樣微不足道。又電場(chǎng)與磁場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí),不會(huì)像電磁波有向外放射行進(jìn)的現(xiàn)像,只在其強(qiáng)度范圍內(nèi)有搖擺的波動(dòng)而已。電
3、電磁波則90MHz到300MHz的電磁波傷害最大,300MHz以上愈靠近12000MHz,其傷害程度愈小,故由此得知,大哥大之頻率900MH及1800MHz,皆在有害范圍內(nèi)。至于工業(yè)加熱電磁機(jī)芯,頻率為20~40KHz,屬于正常音頻信號(hào)(20~40kHz范圍),對(duì)人體無損。所以請(qǐng)廣大用戶放心使用電磁加熱器。
感應(yīng)加熱電源是一種低能耗、高效率的金屬材料加熱電源模塊,目前已經(jīng)在全球40余個(gè)國家得到了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。本文將會(huì)通過對(duì)感應(yīng)電源的電路結(jié)構(gòu)分析,進(jìn)行傳統(tǒng)感應(yīng)電源的工作原理介紹,以便于工程師在對(duì)其工作原理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行專業(yè)技術(shù)革新。
通常情況下,傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱電源在主電路結(jié)構(gòu)方面,主要由以下四個(gè)部分來組成的:不控整流、大電容儲(chǔ)能濾波、逆變電路和諧振負(fù)載。
在工作的過程中,加熱電源通過不可控整流的方式將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,然后通過大電容濾波將比較穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)化成為逆變電路的供電電源,歲后在逆變側(cè)部分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的逆變輸出和功率調(diào)節(jié)。下圖為傳統(tǒng)型號(hào)的感應(yīng)加熱電源電路結(jié)構(gòu)圖。
圖為傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱電源電路結(jié)構(gòu)
從圖中我們可以看到,整個(gè)電源的加熱系統(tǒng)均有DSP數(shù)字芯片進(jìn)行控制。電壓電流檢測(cè)裝置對(duì)直流母線的電壓值和電流值進(jìn)行檢測(cè),隨后將數(shù)值變送給DSP處理芯片,以快速實(shí)現(xiàn)功率反饋。整個(gè)負(fù)載檢測(cè)流程包括溫度檢測(cè)和頻率跟蹤、通過將紅外線傳感器檢測(cè)到的溫度值變送給DSP,同步實(shí)現(xiàn)快速反饋。隨后,處理器可以通過檢測(cè)負(fù)載的諧振電流和電壓信號(hào)反饋給DSP以實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤。
當(dāng)DSP芯片接收到相應(yīng)的電流電壓信號(hào)后,將會(huì)在內(nèi)部對(duì)電壓、電流等反饋信號(hào)分別進(jìn)行A/D變換、保持,并通過數(shù)字乘法運(yùn)算求出實(shí)際輸出功率與數(shù)字給定功率比較,對(duì)偏差進(jìn)行數(shù)字PID控制。通過這一數(shù)字控制的方式,感應(yīng)加熱電源可以實(shí)現(xiàn)電源輸出功率的閉環(huán)控制和DPLL頻率跟蹤,故障檢測(cè)保護(hù)電路對(duì)缺水、過熱、過壓、過流等故障實(shí)時(shí)監(jiān)控,由DSP故障處理子程序比較判斷后,以中斷方式處理各類故障、并報(bào)警顯示。
然而,傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱電源由于大多型號(hào)采用的都是大電容無源濾波模式,所以很容易造成輸入電流畸變并對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成諧波污染,因此會(huì)導(dǎo)致輸入功率因數(shù)降低。同時(shí),這種方式也不利于節(jié)約用電成本。因此,目前市面上已經(jīng)開始出現(xiàn)了具有DSP參數(shù)校正功能的新型加熱電源模塊。