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感应加热技术发展状况及发展趋势

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感应加热技术发展状况及发展趋势

发布日期:2018-07-18 作者:郑州恒达感应加热技术 点击:

  虽然早在1831年电磁感应原理就已经被伟大的科学家法拉第发现,但人类真正使用感应加热这一技术始于20世纪初期,并且在很长一段时间内,感应加热技术发展缓慢。


  经过近百年历史的发展,感应加热技术取得了长足进步。特别是上世纪60年代以来,随着固态电力电子器件的发明与其制造工艺的发展,感应加热技术又有了飞跃性发展。90年代开始,国内普遍开始采用IGBT作为功率开关管研发超音频感应加热电源。高频感应加热电源的功率容量和工作频率已与国际先进水平相当,但是在设备的稳定性、制造工艺水平等方面仍有不小差距。目前,国内设备生产需要的IGBT、MOSFET和SIT等功率开关器件几乎全部依赖进口,这使国内生产IGBT超音频电源高频电源成本大大增加,在一定程度上制约了我图感应加热技术的进步与提升。近年来,国际社会上越来越多的科研人员正在为感应加热技术的深度研究、感应加热应用领域的拓展付出着艰辛努力。


  感应加热技术由于其诸多优点,正在被越来越广泛地应用于现代化工业生产中,促进了生产力的巨大提升,因此国际社会都在越来越关注感应加热技术的发展,并且投入了大量的技术研究力量。


  感应加热技术的发展前进,与半导体功率器件的工艺水平发展密不可分,同时也与先进的控制技术密切相关。随着功率器件向高频化、大容量化发展以及新的控制技术研究,感应加热技术正在向着大功率、高频率、智能化控制等方面发展。


  一、大功率


  感应加热技术被应用在越来越多的工业领域,所需要热处理的工件尺寸也越来越大,电源设备功率需求也随即越来越大,因此,感应加热电源的大功率化是一个重要的发展方向。


  可以通过多种方式来提高电源的功率容量,目前主要的三种方式:1.最直接的方法就是多台感应加热电源并联扩容,设计中要充分考虑到各电源输出的均匀性和能量冗余;2.依靠功率器件设计工艺水平的发展,提高单管容量;3.采用新型拓扑结构,其中多路全桥并联拓扑结构是一种较好的选择方案。


  二、高频率


  对于某些工件热处理工艺中需要很高的电源频率,电源的频率越高,在趋肤效应作用下加热深度越浅,在一定程度上节约能量,提高加热效率。为了提高感应加热电源的工作频率可以从以下几个途径作出努力:1.使用软开关技术,有效降低开关损耗,为电源工作频率的提升提供条件;2.使用高频率功率器件,比如MOSFET、SIT等;3.采用倍频逆变拓扑结构提高电源工作频率。


  三、智能化


  工业发展到一定时期,劳动力成本问题会越来越突显,感应加热技术的智能化发展为此问题的解决提供了机遇,大大解放了劳动力,智能化也是感应加热技术发展先进性的一个重要标志。数字技术的快速发展为感应加热技术智能化发展奠定了基础,采用数字芯片控制系统的电源可以实现故障自诊断、远程操控、远程升级、人机互动、自学习等多种智能化功能。


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关键词:感应加热技术,郑州感应加热技术

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