透熱爐的原理

  　 在網上看了很多透熱爐加熱的帖子，都是在說電磁感應原理來加熱金屬，但是總覺得不是很清楚，不是很明白，因此，在此還是想聊聊透熱爐的原理。海山機電小編把透熱爐的原理用一些通俗易懂的語言，并且分成幾個轉換過程來解釋一下透熱爐的原理，供大家參考。

       1、首先透熱爐的目的就是金屬透熱，完全的加熱，屬于鍛造加熱行業和金屬調質加熱行業常規叫法。透熱爐的稱呼在很多場合有著不同的稱謂嗎，稱呼林林種種，例如中頻爐、中頻加熱爐、加熱爐、感應電爐、中頻感應爐等等。

      2、透熱爐是綜合學科的產物，包涵了電工學、電磁學、熱工學、機械學、材料學、耐火材料、PLC控制等等方面知識，因此，透熱爐的設計制造要具備多學科的知識。

      3、透熱爐主要功能都是把電能轉換成電磁、再把電磁轉換成熱能的一種加熱設備。從這個道理上來看，透熱爐加熱過程是一個能量轉化的過程，把電能通過電磁轉成熱能。

       下面，從透熱爐的三個轉換過程來描述一下透熱爐的原理的工作原理。

       a、透熱爐?電源系統中的三相交流電轉換電磁過程：首先透熱爐的中頻電源通過晶閘管的整流、逆變、濾波等過程，把三相交流電50Hz的頻率變為100--8000的中頻頻率，當交變頻率的電流通過透熱爐的感應器線圈時，在感應器線圈內就產生了磁場，磁場的方向和電流流動方向是符合右手法則的。這個感應器線圈磁場的極性和強度隨交變電流的頻率而變化。這個交變磁場的磁力線在感應器線圈內部和外部分布著，內部的磁力線切割被加熱的金屬材料，是有用的磁力線，外部必須采取措施使得磁力線盡量分布少些，減少損失。交變磁場的方向和磁力線的數量與稀密程度等決定于通過感應線圈的電流強度、頻率和線圈的匝數和幾何尺寸，這就使得我們可以控制磁場的磁力線分布，增加磁力線的利用率。
     b、透熱爐感應線圈磁場的磁力線轉換感應電流過程：透熱爐感應線圈?產生磁場的磁力線切割被加熱的金屬，當磁力線的極性和強度產生周期性的交替變化時，就相當于導體作切割磁力線的運動，在被加熱金屬之間所構成的閉合回路內就產生了中頻感應電動勢E，其大小可用下式表示：
   　　　E=4.44fφ（V）
式中 φ——交變磁場的磁通量，Wb；
     f——交變電流的頻率，Hz。
    在中頻感應電動勢E的作用下，金屬爐料中產生了中頻感應電流。中頻感應電流I的大小服從歐姆定律，其大小用下式表示：                                               

    式中 R——金屬爐料的有效電阻，Ω。
     c、透熱爐的中頻感應電流轉化為熱能過程：透熱爐內被加熱金屬產生感應電流在流動過程中要克服一定的電阻，電流在導體中流動也會產生熱量，這樣就把電能轉化為熱能，產生的熱量與流過中頻電流是平方關系，是被加熱金屬內部在中頻電流流過時自身產生的熱量。利用這種熱能使金屬爐料加熱甚至于熔化。中頻感應電流產生熱量的多少可以從焦耳-楞次定律計算得出。
       綜上所述，整個透熱爐加熱過程是一個能量轉化的過程。首先將電能轉化為磁場能，然后由磁場能轉為電能，最有由電能轉化為熱能使金屬加熱。由于能量形式的多次轉化，不可避免地會有損失。這就要求從透熱爐電氣線路上采取措施加以補償，以減少損失，提高效率，從而使透熱爐設備的電能利用率更高、更加節能。

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