高频感应加热机产品概述

第一节 产品定义及应用特点

一、产品定义

高频感应加热机，简称为高频机。是一种把电能频率由一般的50HZ转化为30KHZ-100KHZ脉冲电源，把交流变成直流，再由直流经过各种电子开关管，把它变成高频脉冲，再由高频变压器隔离成为电磁涡流的设备。可用于对金属的熔炼铸造，热处理，焊接，淬火，回火，热成型等。

二、应用特点

1、高频感应加热机的主要用途：

1）热处理

例如：轴类、齿轮、淬火及不锈钢制品退火等。

2）工件透热

例如：紧固件、标准件、汽配、五金工具、索具、麻花钻的热镦热轧等。

3）熔炼

例如：金、银、铜、铝、铅等贵金属。

4）热配合

例如：电机、电磁阀、轴套类等。

5）焊接

例如：对所有金属材料同种或异种的扦焊等。

2、高频感应加热机的应用特点

1）可快速加热，与其它方法相比，以秒为单位即可加热到所要求的目标温度。

2）可局部加热，仅加热钢带，通过钢带产生热量熔化表面聚酯膜，对光缆内其他部件无任何伤害。

3）节省能源，除工作时间以外，仅待机电力就可以，很合理省电。

4）可在相对稳定的温度下自动运转，即使生产人员操作不够熟练，也可保证设备正常运转。

5）绿色环保，不产生有害物质。

6）根据被加热物体的质量、加热时间、温度，来调节高频的输出。

第二节 高频感应加热机行业发展历程

我国应用电力半导体器件研制感应加热用中高频电源的历史可追溯到20世纪70年代，伴随着1963年我国第一只晶闸管的问世，在1970年左右我国开发出了快速晶闸管，1972年左右我国许多单位都开始了晶闸管中频电源的研究。

为了解决电网的污染问题，提高效率，借助于IGBT及MOSFET水平提高、容量的扩大和成本的下降，国内感应加热用中变频电源已在小容量领域从晶闸管设备向以IGBT和MOSFET为主功率器件的高频电源过渡（工作频率为20kHz~200kHz范围），并已批量投入工业生产中应用，在此领域生产量比较大的有保定红星高频设备厂等企业，但由于IGBT或MOSFET等器件应用技术在国内大多数企业还不是很成熟，因而决定了高频电源的生产企业相对还很少。

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。

自70年代中期后，用节能型牡钨烟丝电子管代替老式纯钨灯丝系列电子管，用高压硅堆整流代替充汞闸流管整流；经过一系列改造后，使我省的高频设备整机总电效率有一定的提高，在节能方面有一定的效果，但由于振荡电子管这个耗电最大的器件未能改掉，所以在节能方面，并不是特别显著。

80年代初，日本首先改进半导体生产工艺，开发生产出场控电力电子器件—大功率静电感应晶体管（SIT）并设计制成换流桥式的，把直流电能量转换成高频电能量的全晶体管化高频感应加热设备，随后美国、西德等发达国家也迅速研制，使之很快就商品化了。

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。

国内的电力电子技术起步比较完，所以感应加热技术也落后于国外很多。但是由于市场前景广阔，所以研制的感应加热的技术人员逐渐增加。国内在此领域处于领先地位的为浙江大学，但是离国外先进技术还有相当距离。