当前位置:文档之家› 电磁加热原理

电磁加热原理

电磁加热原理

电磁加热原理

电磁加热

电磁感应加热,即电磁加热(外文:Electromagnetic heating缩写:EH)技术,是电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时,容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的载流子高速无规则运动,载流子与原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热,所以热转化率特别高,最高可达到95%是一种直接加热的方式。目前的电磁炉,电磁灶电磁加热电饭锅都是采用的电磁加热技术。

电磁加热原理

1、电磁加热器

电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转化成热能的装置,电磁加热控制器将220V,50/60赫兹的交流电整流变成直流电,再将直流电转成频率为20-40千赫兹的高频高压电,或者是380V 50/60赫兹的三相交流电转换成直流电再将直流电转换成10~30千赫兹的高频低压大电流电,用来工业产品加热。

感应加热设备原理及用途

电磁感应加热的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。 简单说,电磁感应加热的原理就是利用电、磁、热能间的转换达到使被加热物体自身发热的效果。电磁感应加热设备其本质就是利用电磁感应在柱体内产生涡流来给加热工件的电加热,它是把电能转换为电磁能,再由电磁能转换为电能,电能在金属内部转变为热能,达到加热金属的目的,从而杜绝了明火在加热过程中的危害和干扰,是一种环保,国家提倡的加热方案。 感应加热设备专业名词解释: 1、感应线圈又称为感应器 采用紫铜管线材绕成的线圈制作而成。 2、内孔感应器

加热空心内表面用的感应器。 3、感应线圈导磁体 按技术要求需要平面或其他异形工件感应加热的位置,用于改变磁场分布以满足加热要求或减轻感应器邻近物体发热。 4、可调匝比淬火变压器 为了能适应各种淬火工件和感应器的电感而制作的高频变压器。 5、感应淬火机床 用于卡装工件并能根据工艺要求使淬火工件位置能上下移动或旋转的机械装置。 感应加热设备的应用领域: 1、焊接:刃具、钻具、刀具、木工刀具、车刀、钎头、钎焊、铰刀、铣刀、钻头、锯片锯齿、眼镜行业的镜架、钢管、铜管的焊接、截齿焊接、同种异种金属的焊接、压缩机、压力表、继电器接触点、不锈钢锅底不同材料的复合焊接、变压器绕组铜线的焊接、贮藏(气灌嘴的焊接、不锈钢餐、厨具的焊接)。 2、热处理:齿轮、机床导轨、五金工具、气动工具、电动工具、液压件、球墨铸铁、汽摩配、内配等机械金属零件(表面、内孔、局部、整体)的淬火、退

电磁炉工作原理及用到的传感器

一、电磁炉工作原理 电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具,它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流(又称为涡流)的加热原理。 1.外部加热原理: 电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能(故:电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。 2.内部结构及加热原理: 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西。

二、传感器类型 传感器主要是用于获取温度电压信息,调控电路或是保护电磁炉内部的元器件,起到反馈信息的作用。主要用到2种负温度系数的半导体热敏电阻 ,一种检测炉面温度,一种检测IBGT的工作温度。 (一)热敏电阻(热电式传感器) 此处为NTC热敏电阻(负温度系数热敏电阻),由金属氧化物组成(如铜)。按用途不同分成两大类,第一类用于测量温度,它的电阻值与温度之间呈负的指数关系;另一类为负的突变型,当其温度上升到某设定值时,其电阻值突然下降,多用于各种电子电路中抑制浪涌电流,起保护作用。 1.锅底温度监测电路 炉温热敏电阻:加热锅具底部的温度透过微晶玻璃板传至紧贴玻璃板底的NTC热敏电阻,该电阻阻值的变化影响电阻的分压,微处理器接收变化的电压信号,有效地测控锅具的温度。为使传感器温度真实地反映炉温,热敏电阻一般与玻璃板直接接触,且与线盘结合在一起。当锅具之温度达到140°C 时,则应进行关机保护。如图所示(中间是温度传感器):

新型高效变频电磁感应加热技术

新型高效变频电磁感应加热技术 一、所属行业:塑料橡胶制造行业等 二、技术名称:新型高效变频电磁感应加热技术 三、适用范围:工业领域加热,特别适用于塑料橡胶制造加工,石油化工、医药食品、染整服装等加热。 四、技术内容: 1.技术原理 通过内部整流滤波电路将市电(50Hz/220v/380v)的交流电变成直流电,再经过PWM(技术核心)控制电路将直流电转换成频率为20-30KHz的高频高压电,高速变化的电流通过加热线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过被加热金属物体(导磁导电物体)时,会在被加热金属物体内产生无数的小涡流,从而使被加热体自身高速发热。是一种新型高效、环保节能的加热方式。 2.关键技术 PWM控制电路及大功率IGBT元器件。 3.工艺流程 五、主要技术指标:

变频电磁加热器与传统加热器比较: 1、热效率95%以上,节电30%-60%。 2、装机容量(功率)可减少40%,大大减少电网负荷。 3、功率密度不受限制,加热温度可以达到600度以上,甚至可达上千度。 4、加热迅速及时,温度控制实时准确。 六、技术应用情况: XX电磁科技有限公司自主开发“工业微电脑变频电磁加热器”已被国家知识产权局授予实用新型专利技术。这一技术已在全国各地推广应用3年,节能效果较为明显。 七、典型用户及投资效益: XX科技有限公司、XX GROUP CO.LTD等。 八、推广前景和节能潜力: 就塑料加工行业而言,中国目前已经成为仅次于美国的第二大国,2008年规模以上企业塑料制品年生产量达37138Kt(2009中国塑料工业年鉴),全国现有塑料生产机械约160万套,加热部分的电容量就达2000万千瓦,全年用电量为600亿千瓦时,且每年仍以15%速度递增。若所有的设备都采用该项节能技术,按最少节能30%计算,全国每年可节约用电180亿千瓦时。

中频电磁感应加热器设计

摘要 本文以感应加热为研究对象,简要介绍了感应加热的基本原理和特点,阐述了感应加热技术的现状及其发展趋势。本文主要研究了感应加热器的设计方法。感应加热器是利用工件中的涡流的焦耳效应将工件加热,这种加热方式具有效率高、控制精确、污染少等特点,在工业生产中得到了广泛的应用。如何设置感应线圈的参数使之满足被加热工件中性能要求普遍关注的问题。 传统的设计方法是利用线圈在整个电路中的等效电阻地位,利用一系列电磁学公式计算出线圈的性能参数。然而这种基于实验的系统设计方法却耗时费力,并且测量成本高。因此,近似模拟方法对于感应加热器的设计和研究具有重要意义。 本文的主要工作是建立感应加热器的近似设计方法。从感应加热理论的一系列经过实验数据修正过的理论曲线为依据,根据工艺要求得出相关物理参数,并通过计算得到感应器的设计参数。 关键词: 第一章绪论 1.1 国内外感应加热的发展与现状 随着现代科学技术的发展,对机械零件的性能和可靠性要求越来越高,金属零件的性能和质量除材料成分特新外,更与其加热技术密不可分。例如,加热速度的快慢不仅影响生产效率而且影响产品的氧化程度,局部温度过冷或过热可能导致产品变形甚至损坏等。由于感应加热具有热效率高,便于控制等优点,目前在金属材料加工,处理等方面得到广泛应用。 在工业发达国家,感应加热研究起步较早,应用也更为广泛。1890年瑞士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式有芯炉,感应加热技术开始进入实用化阶段。1966年,瑞士和西德开始利用可控硅半导体器件研制感应加热装置。从此感应加热技术开始飞速发展,并且被广泛用于生产活动中。 在我国,感应加热技术起步比较晚,与世界发达国家相比存在较大的差距。直到80年代

电磁调速电机工作原理

电磁调速电机是一种控制简单的交流调速电动机,由Y系列三相异步电动机、涡流离 合器(又称电磁转差离合器或滑差离合器)和测速发电机组成,通常与JZT系列及YGT 系列控制器(或其他控制装置)组成一套具有测速负反馈系统的交流无级调速驱动装置,能在比较宽广的转速范围内进行平滑的无级调速,结构简单,运行稳定,实用可*,维护方便。设备投资少;起动性能好,起动转矩大,起动平滑;控制功率小;调速精度高,调速范围广,无失控区等优点,作为工业恒转矩或递减转矩的负载机械的无级调 速之用,尤其适宜作流量变化较大的泵和风机负载拖动之用,能够获得良好的节能效果。 JZT系列及YGT系列电磁调速电动机(滑差电动机)相配套的控制设备。用于手动操作,能向单台电机离合器的励磁绕组提供可调直流电压,使之实现宽范围无级调速。 为了提高滑差电机的机械特性硬度和抗干扰性能,本控制器采用速度负反馈及电压微 分负反馈电路的反馈系统。 故障排除方法 故障现象故障原因排除方法 1.离合器转速不能调节、仅能告诉运行不能低速运行(失控)(1)滑差空载运行。(2)“速度反馈”调节电位器在极限位置(未加反馈)(1)加上一定的负载(大于10%的额定转矩) (2)转动“反馈电位器”并按五章方法调整。 2.电压电网波动严重影响转速稳定。(1)WB稳压管损坏(1)更换稳压管WB并调 整W5使至电流不致过大或过小,测量WB两端电压18V左右为正常。 3.某一转速运行时、周期性摆动现象严重。(1)励磁线头接反(周期振荡) (2)电容损坏(非周期性振荡)(1)改变接线极性。更换径向磁钢。 (2)更换电容 4.接通电源保险丝熔断。(1)引出线接错 (2)续流二极管ZP接反或击穿 (3)变压器初级短路 (4)压敏电阻Ry被电源过压击穿而短路 (5)KP可控硅损坏短路 (1)检查及整理线路。 (2)检查续流二极管ZP及可控硅KP,若损坏应更换。 (3)检查及修理变压器TB。 (4)更换压敏电阻。 5.接通电源指示灯、转动调速电位器,离合器不转。(1)调速电位器短路 (2)接线开路 (3)晶体管损坏 (4)变压器次级没有电压

电磁调速电动机,教案

电机技术与控制—教案 任课教师:罗钟祁 2010年9月

教师课时授课计划

教师课时授课计划

教师课时授课计划

项目一电磁调速电动机 (一)`教学组织 1.检查学生出勤及着装情况 2.安全训导 (二)授课内容 一、电磁调速电动机 电磁调速电动机也称滑差电动机,国外则称VS电动机(VaryingS peedMotor)、AS电动机(AdjustbleSpeedMotor)或EC电动机(EddyCurrendMotor)。是一种交流恒转矩调速电动机,通过晶闸管控制可实现交流无极调速。适用于恒转矩负载的各种机械设备,在矿山、冶金、纺织、化工、造纸、印染、水泥等部门得到广泛应用。当用于变负荷的风机、水泵时以转速控制代替传统的节流控制,可取得显著的节能效果。 1 电磁调速电动机的规格型号 (1)YCT系列电磁调速电动机 目前我国生产的YCT系列电磁调速电动机是全国统一设计的,取代JZT系列电动机的更新产品,是目前我国推广的节能产品之一。 产品型号含义 Y C T □□□-4 □ 交流异步━━┛┃┃──┬─┃┗━拖动电动机功率挡(A或B)电磁━━━━┛┃┃┗━━━━拖动电动机极数 调速━━━━━┛┗━━━━━━中心高 (2)YDCT系列換极式电磁调速电动机 YDCT系列电磁调速电动机是YCT系列电磁调速电动机的派生产品。它用YD系列4/6极双速三相异步电动机作为拖动电动机,与JZT6、JZT7型換极式调速电动机控制器配套使用、可实现宽范围无级调速,并且随着转速的变化,交流异步电动机能自动进行4极和6极切換。 (3)YCTD系列低电阻电枢电磁调速电动机 YCTD系列电磁调速电动机是风机、泵类专用的电磁调速电动机、由于JZT 和YCT系列电磁调速电动机的电磁转差离合器均采用实心钢电枢结构,涡流电阻率高,因此转差率大,电动机运行效率较低。近年来,我国根据国外电磁调速电动机的发展趋势和英国J.DA VIES教授提出的“低电阻端环电枢”和“电枢分

电磁炉原理图和工作原理

目录 一、简介 1.1 电磁加热原理 1.2 458系列简介 二、原理分析 2.1 特殊零件简介 2.1.1 LM339集成电路2.1.2 IGBT 2.2 电路方框图 2.3 主回路原理分析 2.4 振荡电路 2.5 IGBT激励电路 2.6 PWM脉宽调控电路2.7 同步电路 2.8 加热开关控制 2.9 VAC检测电路 2.10 电流检测电路 2.11 VCE检测电路 2.12 浪涌电压监测电路2.13 过零检测 2.14 锅底温度监测电路2.15 IGBT温度监测电路

2.16 散热系统 2.17 主电源 2.18辅助电源 2.19 报警电路 三、故障维修 3.1 故障代码表 3.2 主板检测标准 3.2.1主板检测表 3.2.2主板测试不合格对策 3.3 故障案例 3.3.1 故障现象1 一、简介 1.1 电磁加热原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz 的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,

然后再加热器皿内的东西。 1.2 458系列简介 458系列是由建安电子技术开发制造厂设计开发的新一代电磁炉,界面有LED发光二极管显示模式、LED 数码显示模式、LCD液晶显示模式、VFD莹光显示模式机种。操作功能有加热火力调节、自动恒温设定、定时关机、预约开/关机、预置操作模式、自动泡茶、自动煮饭、自动煲粥、自动煲汤及煎、炸、烤、火锅等料理功能机种。额定加热功率有700~3000W的不同机种,功率调节范围为额定功率的85%,并且在全电压范围内功率自动恒定。200~240V机种电压使用范围为160~260V, 100~120V机种电压使用范围为90~135V。全系列机种均适用于50、60Hz的电压频率。使用环境温度为-23℃~45℃。电控功能有锅具超温保护、锅具干烧保护、锅具传感器开/短路保护、2小时不按键(忘记关机) 保护、IGBT温度限制、IGBT 温度过高保护、低温环境工作模式、IGBT测温传感器开/短路保护、高低电压保护、浪涌电压保护、VCE 抑制、VCE过高保护、过零检测、小物检测、锅具材质检测。 458系列虽然机种较多,且功能复杂,但不同的机种

电磁感应加热

电磁感应加热 感应加热的性能与特点 与传统的加热方式(如火焰式加热)相比,感应加热具有如下的一些性能特点:具有精确的加热深度和加热区域,并易于控制;易于实现高功率密集,加热速度快,效率高,能耗小;加热温度高,加热温度易于控制;加热温度由工件表面向内部传导或渗透;采用非接触式加热方式,在加热过程中不易掺入杂质;工件材料烧损小,氧化皮生成少。 原理 感应加热方式是通过感应线圈把电能传递给被加热的金属工件,然后电能再在金属工件内部转化为热能,感应线圈与金属工件并非直接接触,能量是通过电磁感应传递的,因而,我们把这种加热方式称为感应加热。 感应加热所遵循的主要原理是:电磁感应、集肤效应、热传导。为了将金属工件加热到一定的温度,要求工件中的感应电流尽可能地大,增加感应线圈中的电流,可以增加金属工件中的交变磁通,进而增加工件中的感应电流。增加工件中感应电流的另一个有效途径是提高感应线圈中电流的频率,由于工件中的频率越高,磁通的变化就越快,感应电势就越大,工件中的感应电流也就越大。对同样的加热效果,频率越高,感应线圈中的电流就可以小一些,这样可以减少线圈中的功率损耗,提高设备的电效率。 在感应加热过程中金属工件内部各点的温度是在不断发生变化的,感应加热的功率越大,加热时间越短,金属工件表面温度就越高,工件中心部位的温度就越低。如果感应加热时间长,金属工件表面和中心的温度通过热传导而趋于均匀。 感应加热设备的选用是根据被加热工件的工艺要求和尺寸大小来决定的。根据被加热工件的材质、大小以及加热区域、加热深度、加热温度、加热时间等工艺要求,进行综合计算与分析,来确定感应加热设备的功率、频率和感应线圈等技术参数。 柔性陶瓷电加热 柔性陶瓷电加热设备是由柔性陶瓷电加热及其温度测量和控制设备组成,其是利用电能激发辐射能并进行加热的装置。当柔性陶瓷电加热器的陶瓷件材料(含涂料)具有高的远红外辐射性能、可充分发挥辐射加热的特点时称为远红外电加热器。 柔性陶瓷片电阻加热,它的原理是利用远红外辐射方式加热。用这种方法进行厚壁管的热处理时,热源先从加热元件向管子外壁辐射传热再从外壁表面向内壁传导热量,由于管道长度方向的热传递散热,使得内外壁产生较大的温差。管子径向远离加热源中心的部位(焊缝根部)的温度与管子表面温度相差较大。 如在对规格为420×70mm,长度为680mm的P22管子进行的内外壁温差的热处理过程中,以柔性陶瓷加热器进行加热,加热温度770℃,保温4h,加热宽度500mm。结果发现,平焊位置内外壁温差为50℃,仰焊位置温差内外壁为30℃,这么大的内外壁温差很难保证

电磁感应加热系统电路设计_宋国梅

电磁感应加热系统电路设计 * 宋国梅,王永涛 (潍坊学院,山东 潍坊 261061)摘 要:电磁感应加热技术在家电等行业具有广泛的应用。分析了电磁感应加热技术的工作原理,对系统整体功能构成框图进行了研究,设计了主电路结构图和EM I 滤波器电路;系统设计完成了电磁感应加热系统的基本功能,实现了系统的性能设定指标。 关键词:单片机;电磁感应;EM I 滤波 中图分类号:T P212 文献标识码:A 文章编号:1671-4288(2010)04-0034-03 电磁感应加热技术是一种新型的加热技术,它利用高频电加热原理,将交流电转化为高频电流,产生高频磁场,当磁场内磁力线通过绝缘板作用在铁质容器外壳时,磁力线被切割,产生大量小涡流,使铁质容器的自身迅速发热,从而达到加热的目的。它较目前家电中常用的电热丝加热技术、远红外加热技术、微波加热技术等具有无可比拟的优越性。 电磁感应加热技术在热效率、功能、高效节能、电磁辐射等方面是当今家电设计领域中新型的技术。它弥补了电热丝加热技术和微波加热技术不能用在烹饪等领域的不足,也弥补了微波加热技术辐射强的缺点。 1 电磁感应加热的基本原理 图1是最简单的一种变压器电路模型,其初级线圈和次级线圈间功率、电压和电流关系分别满足公式 (1)、公式(2)和公式(3),其中符号P 表示系统的总功率,U 1、I 1、N 1分别表示初级线圈的电压、电流和匝数,U 2、I 2、N 2分别表示次级线圈的电压、电流和匝数。这里,忽略漏磁电流的影响,初级线圈与次级线圈的损耗均由绕组的电阻引起,当次级绕组为短路时,由于负载电流(次级绕组的电流)增大而产生热损耗,如图2所示。由能量守恒定律可知,电源提供的能量与初级线圈和次级线圈的总损耗相等。 图1 一般形式的变压器 图2 次级短路的变压器 P 1=U 1*I 1=U 2*I 2 (1)U 1U 2=N 1N 2 (2)I 1I 2=-N 2N 1(3) 由于电磁感应加热的基本目的是使次级线圈产生的热量最大,因此,感应加热线圈与负载之间的缝隙要设计的足够小,次级线圈要由低阻抗且高渗透性特性的材料制成。非铁金属或不含铁的金属由于其高阻抗和低渗透性会破坏能量的功效,通常不被采用。因此,对于电磁感应加热系统,铸铁、不锈钢等材料能满足上述要求,而陶瓷、玻璃、铝、铜等材料则不能满足要求。 34 第10卷第4期 潍坊学院学报 V ol.10N o.42010年8月 Jo ur nal of W eifang U niv ersity A ug.2010 *收稿日期:2009-12-16 作者简介:宋国梅(1963-),女,山东潍坊人,潍坊学院研究实习员。

电磁调速电机控制器接线

电磁调速电动机接线图 电磁调速电动机是由滑差离合器和一般异步电动机结合在一起组成的,在规定的范围内,它能实现均匀连续无极调速。 电磁调速控制器:7芯接线(1、2、3、4、5、6、7) 电磁调速电动机:5端子(励磁线圈:F1、F2、测速发电机:U、V、W) 电磁调速控制器1、2接220V电源相线和零线; 3、4(两根粗的)接励磁线圈F1、F2; 5、6、7接电磁调速电机的测速发电机U、V、W 一般异步电动机:U、V、W通过接触器接电源 R 、S、T。

一、型号含义: 二、使用条件: 1、海拔不超过1000m。 2、周围环境温度;-5℃-+40℃。 3、相对湿度不超过90% (20℃以下时)。 4、振动频率10-15OHz时,其最大振动加速度应不超过0.5g 5、电网电压幅位波动±10%额定值时、保证额定使用。 6、周围介质没有导电尘埃和能腐蚀金属和破坏绝缘的气体。 三、主要技术数据: 3.1手操普通型(见下表) 型号JDIA-11 JDIA-40 JDIA-90 电源电压-220V ±10%频率50-60Hz 员大输出定额直流90V 3.15A 直流90V 5A 直流90V 可控制电机功率0.55~11KW 15 ~ 40KW 45 ~ 90K 测速发电机单相或三相中频电压转速比为≥2V/100min ≤3% 额定转速时的转速变 化率

稳速精度≤1% 四、基本工作原理: 从图1方框图可知,控制器由可控硅主回路、给定电路、触测速负反馈电路等环节组成。 主回路:采用可控硅半波直流电路。由于励磁线圈是一个载,为了让电流连续,因此在励磁线圈前并联一个续6R二级管(C2)。 主回路的保护装置:用熔断器(RD)进行短路保护,用压敏1(Rv)进行交流侧浪涌电压保。 给定电路:4w交流电压由变压器副边经BZ01桥式整流,C2兀型滤波后,以WD2WD1,稳压管加到给定电位器w1,两端。 测速负反馈电路:测速发电机三相(或单相)电压经D6×6后由C3滤波加到反馈电位器W2二端,此直流电压随调速电机的转速性变化,作为速度反馈信号与给定信号相比较,由于它的极性是与给压相反的,它的增加将减少综合信号(等于给定信号反馈信号),即起的作用。使骨差沾实现嵌恒转矩无级调速。

电磁加热入门知识

变压器原理 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。 变压器利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器,输送的电能的多少由用电器的功率决定。现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如下图): 当一次侧绕组上加上电压U1时,流过电流I1,在铁芯中就产生交变磁通Φ1,这些磁通称为主磁通,在它的作用下,两侧绕组分别感应电势E1、E2。 由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1、E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压U1和U2大小也就不同。 变压器的电压比:(变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级。在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1 时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器;当N2

式中n 称为电压比(圈数比) 。当n>1 时,则N1>N2 ,U1>U2 ,该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器。

变压器的效率:η =P2/P1 式中的P1 为输入功率,P2 为输出功率。 当变压器的输出功率P2 等于输入功率P1 时,效率η 等于100%,变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损。 铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。 铁损包括两个方面:一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗,当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。 变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功率比就越小,效率也就越高。反之,功率越小,效率也就越低。

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。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。

电磁调速电动机调速

电磁调速电动机调速 电磁调速电动机由恒速笼型电动机和靠励磁电流调速的电磁离合器组成。笼型电动机作为主动机,带动电磁离合器,为主动部分;其从动部分与负载连接,且与主动部分只有磁路联系而无机械联系。通过控制励磁电流改变磁路磁通,使离合器产生可控涡流转矩,实现调速目的。 电磁调速电动机又称滑差电机或VS电机,国内已成系列,功率范围0.4~500 kW。 该调速方法的优点:结构及控制线路简单,加工方便,运行可靠,价格便宜,易于维修及对电网无谐波影响。在闭环控制时,调速范围大于10:1,调速精度约2%。适用于中小功率电动机。缺点是:本身低速效率低,高速特性软(但对风机的负载特性影响不大),输出最大转速只有空载转速n0的80%~90%,损失较大。 变极对数调速 当电网频率保持50Hz恒定时,根据n0=60f/P,只要改变极对数P,即可方便地得到3000r/min、1500r/min…,等不同的同步转速。由于没有附加转差功率损耗,所以这是一种高效型的调速方法。由于P都是正整数,因此调速不能做到连续平滑,只能是有级调速该法属于高效型调速方法,其优点主要是控制简单、初投资少、维护方便、可分段启动和减速,节能效果好。双速电动机驱动风机的节电效果见表3。缺点是只能有级调速,改造时原电动机需要被多速电动机所取代。 变频调速 由于同步转速与电源频率f1成正比,所以只要能连续改变f1就可以实现无级调速。变频调速不存在人为地附加转差损失,故该法已成为现代交流调速的基础和主力,也是风机比较理想且有发展前途的调速方法。变频器可分成交流→直流→交流(简称交-直-交)变频器和交流→交流(简称交-交)变频器两大类。前者又称带直流环节的间接式变频器;后者又称直接式变频器简言之,以改变异步电动机定子端输入电源的频率来改变电动机转速的方式称为变频调速。 在风机上经常使用的变频调速装置主要有交-直-交式中的电压型、电流型及脉冲宽度调制型(PWM)3种。 变频调速的优点是效率高,不存在因调频而带来的附加转差损耗;调速范围宽,一般可达20:1;调速精度高,易实现无级调速。启动又相当于分级启动,所以启、制动能耗少主要缺点是变频器复杂,不仅初投资大,而且要求使用维护及管理技术水平高

感应加热原理及应用

感应加热原理及应用 1.电磁感应原理 1831年,英国物理学家faraday发现了电磁感应现象,并且提出了相应的理论解释。其内容为,当电路围绕的区域内存在交变的磁场时,电路两端就会感应出电动势,如果闭合就会产生感应电流。 利用高频电压或电流来加热通常有两种方法: (1)电介质加热:利用高频电压(比如微波炉加热) (2)感应加热:利用高频电流(比如密封包装) 2.电介质加热(dielectric heating) 电介质加热通常用来加热不导电材料,比如木材。同时微波炉也是利用这个原理。原理如图1: 图1 电介质加热示意图 当高频电压加在两极板层上,就会在两极之间产生交变的电场。需要加热的介质处于交变的电场中,介质中的极分子或者离子就会随着电场做同频的旋转或振动,从而产生热量,达到加热效果。 3.感应加热(induction heating) 感应加热原理为产生交变的电流,从而产生交变的磁场,再利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。如图2: 图2 感应加热示意图 皕赫国际贸易(上海)有限公司 TEL: +86 (0)21 60896520

皕赫国际贸易(上海)有限公司 TEL: +86 (0)21 60896520 基本电磁定律: 法拉第定律:d e N dt φ= 安培定律:Hdl NI ?= 其中:BdS φ=?,0r B u u H = 如果采用MKS 制,e 的单位为V ,?的单位为Wb ,H 的单位为A/m ,B 的单位为T 。 以上定律基本阐述了电磁感应的基本性质, 集肤效应: 当交流的电流流过导体的时候,会在导体中产生感应电流(如图3),从而导致电流向导体表面扩散。也就是导体表面的电流密度会大于中心的电流密度。这也就无形中减少了导体的导电截面,从而增加了导体交流电阻,损耗增大。工程上规定从导体表面到电流密度为导体表面的1/e =0.368的距离δ为集肤深度。 在常温下可用以下公式来计算铜的集肤深度: δ= 式(1) 图3 涡流产生示意图 从以上可以看到,如果增大电流和提高频率都可以增加发热效果,是加热对象快速升温。所以感应电源通常需要输出高频大电流。 参考文献:fundalmentals of power electronics, R.W.Erickson (讲义) TPIH2500 Textbook Tetra Pak Technical Training Centre 三 感应加热电源常见框图结构和控制方法 1.感应加热电源常见框图

电磁加热热水锅炉原理及特点

电磁加热热水锅炉工作原理简单易懂,特点和优势比较明显,使用广泛。电磁加热热水锅炉采用现代智能化电脑控制技术,操作更加的智能化、自动化、人性化变成现实,具有稳定性高、功能丰富、操作简单、使用方便、控制灵活、造型美观等优点。电磁加热热水锅炉功能强大,拥有锅炉压力控制、锅炉水位显示、缺水保护、超温保护、内置数字式电子时钟、连续或定时(4个时间段)运行控制等多项自动显示、控制功能。 (电磁加热热水锅炉-图片) 【电磁加热热水锅炉工作原理】 电磁加热是一种利用电磁感应原理将电能转化成热能的装置,电磁加热热水锅炉将380v50/60HZ的三相交流电转换成直流电再将直流电转换成10~30KHZ的高频低压大电流电,用来加热锅炉内部的水从。高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场,当用含铁质容器放置上面时,容器表面即具切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热锅炉内部水的效果。即是通过把电能转化为磁能,使被加热钢体表面产生感应涡流一种加热方式。

【电磁加热热水锅炉特点】 1.工作方式灵活,可设置为手动或自动模式。 2.环保运行,无噪音,污染小,热效率高(热效率大于95%),散热损耗小。 3.全自动智能化控制技术,无需人员值守。 4.锅炉占地面积小,节省场地。 5.可在负荷变化时确保给水泵、循环泵自动启动或停止,也可手动控制。 电加热锅炉运行采用血液循环原理,结合专用微电脑控制器CPU,通过压力控制器,控制系统不断进行压力采集,逻辑运算和数字芯片控制调节,从而达到锅炉的蒸汽压力稳定,满足用户使用高品质蒸汽的要求。 (电磁加热热水锅炉-图片) 【电磁加热热水锅炉性能优势】 1、污染小 没有燃烧、没有废弃物、不排放有害气体,具有污染小、无噪音的特点,这是燃煤、燃油、燃气锅炉无法比拟的。

电磁感应加热

电磁感应加热 一、前言网络的普及,及物流运输业的发展,传统行业的地区性慢慢打破,用户通过网络可以寻找更多的提供商,随着近几年物价的上涨,人工费的上涨,而市场竞争越来越激烈,产品利润越来越低,热加工企业生存压力越来越大,怎样降低产品成本,提高产品的竞争力,是每个企业面临的一个核心问题。随着电磁加热技术的出现以及这几年的实际应用,大量的数据证明,通过电磁加热节能改造后的机器设备,生产效率、产品质量、节省能源方面大大优于传统电阻丝加热的模式。传统的加热方式存在的主要问题:塑料行业,如吹膜机、拉丝机、注塑机、造粒机等生产企业的生产设备大部分是采用电热圈对料筒和模头进行加热,存在以下问题:目前在 1、热损失大: 绕制在料筒上的电阻丝加热圈内外都发热,而只有紧贴在料筒内面的热,大约50%传递到料筒上,同时,外面的热量,约50%散失到空气中,热损失大,传导在现有企业采用的加热方式,是由电阻丝绕制的加热圈,加热圈的内外双面均发热,其内面(紧贴熔胶筒部分)的热传导到溶胶筒上,而外面的热量大部分散失到空气中,造成电能的浪费。 2、车间环境温度上升:由于热量大量散失,周围环境温度升高,尤其是夏季对生产环境影响很大,现场工作温度甚至超过了

45℃,有些企业不得不采用空调降低温度,这又造成能源的二次浪费。 3、传统发热圈使用寿命短、维修量大:由于采用电阻丝发热,其加热温度长时间高达300多度,电阻丝容易因高温老化而烧断,常用电热圈使用寿命不长,多为6个月左右。因此,维修保养的工作量相对较大,而且更换的费用也相对很高。 4、由于车间内温度高,机器油温升高,大大缩短油封、油泵使用寿命,出现漏油和压力不稳定现象 二、电磁感应加热电磁感应加热节能系统,是将电磁感应加热原理应用于塑料、橡胶等行业的节能系统,替代塑料、橡胶等行业中电阻丝加热工艺的节能系统,它解决了塑料行业长期以来使用电阻加热方式进行塑料原料的熔融、混炼和塑化过程中所带来的热效率低,耗电量大和工作条件差的问题,填补了我国用感应加热方式替代电阻加热方式在塑料行业应用的空白。电磁感应加热原理: 科益热技术引进日本最新高频电磁感应加热技术开发出一种适合国内企业要求的新型高频电磁加热系统是通过电磁感应加热控制器把将220V或380V,50Hz的交流电转换成频率为20-40KHz 的高频高压电,当高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场,当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流,使金属材料本身自行快速发热,从而加热金属材料料筒内的东西。同时,配合高效能的保温装置,

电磁调速电动机工作原理及接线图教学内容

电磁调速电动机工作原理及接线图

电磁调速电动机接线图 电磁调速电动机是由滑差离合器和一般异步电动机结合在一起组成的,在规定的范围内,它能实现均匀连续无极调速。 电磁调速控制器:7芯接线(1、2、3、4、5、6、7) 电磁调速电动机:5端子(励磁线圈:F1、F2、测速发电机:U、V、W) 电磁调速控制器1、2接220V电源相线和零线; 3、4(两根粗的)接励磁线 圈F1、F2; 5、6、7接电磁调速电机的测速发电机U、V、W 一般异步电动机:U、V、W通过接触器接电源 R 、S、T。 JDIA型电磁调速电动机控制器是原机械工业部全国联合(统一)设计产品,用于电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制。实现恒转矩无级调速。 一、型号含义:

二、使用条件: 1、海拔不超过1000m。 2、周围环境温度;-5℃-+40℃。 3、相对湿度不超过90% (20℃以下时)。 4、振动频率10-15OHz时,其最大振动加速度应不超过0.5g。 5、电网电压幅位波动±10%额定值时、保证额定使用。 6、周围介质没有导电尘埃和能腐蚀金属和破坏绝缘的气体。 三、主要技术数据: 3.1手操普通型(见下表) 四、基本工作原理:

从图1方框图可知,控制器由可控硅主回路、给定电路、触发电路、测速负反馈电路等环节组成。 主回路:采用可控硅半波直流电路。由于励磁线圈是一个电感性负载,为了让电流连续,因此在励磁线圈前并联一个续6R二级管(C2)。 主回路的保护装置:用熔断器(RD)进行短路保护,用压敏电阻1(Rv)进行交流侧浪涌电压保。 给定电路:4w交流电压由变压器副边经BZ01桥式整流,Rl、cl、C2兀型滤波后,以WD2WD1,稳压管加到给定电位器 w1,两端。 测速负反馈电路:测速发电机三相(或单相)电压经D6×6桥式整流后由C3滤波加到反馈电位器W2二端,此直流电压随调速电机的转速变化成线性变化,作为速度反馈信号与给定信号相比较,由于它的极性是与给定信号电压相反的,它的增加将减少综合信号(等于给定信号反馈信号),即起书负反锁的作用

电磁加热器结构及工作原理

电磁加热器结构及工作原理 目录: 一、电磁加热器结构 二、电磁加热器工作原理 三、电磁加热器操作与调试 一、电磁加热器结构 井口加热器主体为棒式往复式管状结构,由铁磁性热载棒体和钢套管与高强度法兰组合焊接加工制成。经先进的焊接工艺处理,加热器的主体具有高强耐压、坚固密封、热应变能力强和抗腐蚀等特点,能承受足够的机械压力和强度。 电磁加热器外观:

电磁加热器安装示意图 115 1213 进油口法兰 出油口法兰 传感器安装孔 温控器防爆接线盒 温控器电缆引线咀引线) 6.加热器控制柜 控制柜开关门锁 加热器铭牌 加热器防爆接线盒 过热保护电缆引线咀(KT1引线) 加热器电源电缆引线咀 加热器棒体 加热器安装支架 出油口截门 旁通截门 16.进油口截门 连接短节(便于维修或更换) 14 15 16 1 23 4 7 6 10 9817 电磁加热器结构图

与井口加热器配套使用的电热控制柜,为柜式防护结构,由优质厚钢板弯制焊接而成。壳体采用静电喷涂防腐工艺处理。柜内由漏电式空气开关,交流接触器、温控仪表、无功补偿元件、过热保护继电器等器件组成。控制电路装置有主令开关,可以人工投入和切除控制回路电源。 井口加热器根据使用场所,配套使用的电热控制柜分为:一般防护型和防爆型两种规格;加热方式又分为工频电热型和恒温变频电热型两种,可适用于不同的加热工艺和使用场所。 防爆控制柜

温控仪表 接线箱 防爆配电控制柜示意图 控制开关 电源开关 仪表观察窗 防爆接线箱

一般防护型控制柜示意图 井口加热器结构与安装示意图

进油口法兰 出油口法兰 传感器安装孔 温控器防爆接线盒 温控器电缆引线咀 6.加热器控制柜 控制柜开关门锁 加热器铭牌 加热器防爆接线盒 过热保护电缆引线咀 加热器电源电缆引线咀 加热器棒体 加热器安装支架 出油口截门 旁通截门 16.进油口截门 结构:主体为棒式往复式管状结构,配套使用防爆控制柜,井口来液低进高出通 过腔体进行加热。 二、电磁加热器工作原理 1.电磁加热器热载体由高温热缆缠绕在铁磁性钢管棒芯上,并结构套入护套 钢管内形成磁场闭合回路。由于铁磁性钢管的自身特性,电流通过高温电缆回路 作用于电磁热载棒体上,使铁磁性钢管迅速产生强烈的磁滞涡流及磁阻热效应, 而热载体释放的杂散磁场经外套钢管屏蔽吸收并产生圆环内集肤效应热,用来直 接加热石油。而电磁加热器消耗的无功电力通过无功功率就地补偿后,其功率因 数则达到0.95以上,其所消耗的无功电能而直接转换为热能,一并用来加热石 油介质,因此,其热效率高达98%以上。与阻性加热器相比,在同等加热工艺条 件下其平均节电率达10-21%。

感应加热基本原理

那么,感应加热实际上是如何工作的呢?感应加热是通过在一个导体中产生电流来工作的。它是这样的: 首先,一个铜线圈(通常是螺线管,但不完全),在它部有一个大的,时变的电流,这个电流通过加在线圈上的时变电压产生(通常是通过施加正弦波的形式)。 然后此电流会创建一个随时间变化的磁场(对于螺线圈来说,l NI H =),这将产生一个时变的磁通(H B μ=)。 如果一个导体放在磁场中,那么它周围就会产生电压。(BA dt d E == φφ ,) 。 如果导体是个闭环,感应电压会在导体的外部产生循环的电流。 jX R V I jX R I V += +=)....( 由于这是一个交流系统,肯定会有阻抗的补偿:如果是直流系统,磁通变化率(dt d φ)将会是0,所以就不会有感应电流产生。 最后,这个产生的电流会在工件中产生R I 2的损失,可以有效地使这种加热途径成为一种电阻加热方法,albeit with the current flowing at right angles to that of direct resistance heating (也就是围绕着钢坯而不是顺沿着钢坯)。 通过考虑在管状金属薄片中的电流流量,已经知道了感应加热工作的基本原理,我们将要观察的是当感应加热一个固体工件时的感应电流。 这个问题的答案是一个相当复杂的数学问题,并且深入的研究它会很浪费时间。因此,我将提供一个简单的描述,来告诉你磁场以及电流是怎么样在要加热的材料上工作的,之后便是解析答案。这种方法就避免了矢量积分,贝塞尔函数等复杂问题。 为了避免讨论磁通的返回路径和最终影响,我们把一个半无限大的平板作为加热对象,只是通过在它上面的无限大的电流2-diamentional sheet 来加热它。这个图表示的是无限部分中有限的一部分。代表工作头的电流层左右(x 方向)、前后(z 方向)无限延伸。在y 方向上没有占用所有的空间。 代表工件的半无限大的平板在z 方向和x 方向上也是无限延伸的,但在y 方向上是从0到负无穷。 为了观察电流的去向,我们可以把这个同性质的平板分割成一系列的薄片。 先考虑顶层。它有一个随时间变化的磁场,作用在它上面的是)cos(?0 t H ω。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档