高頻感應電爐

高頻感應電爐

高頻感應電爐是目前對金屬材料加熱效率最高、速度最快,低耗節能環保型的感應加熱設備。

高頻感應爐是利用電磁感應原理加熱和熔化金屬,這種方式是一種較理想的加熱工藝,已經廣泛應用於金屬熔煉、焊接、表面淬火等加工和熱處理過程。

簡介


高頻感應電爐的負載是由感應圈和被加熱的金屬工件組成,為了降低無功功率,需要用串聯或並聯電容的方式來補償無功功率,使整個電路中形成中高頻的LC振蕩。維持這樣較恆定的頻率振蕩,金屬內部將形成渦流而發熱,從而達到加熱和熔化金屬的目的。

工作原理


高頻的高頻大電流流向被繞製成環狀或其它形狀的加熱線圈(通常是用紫銅管製作)。由此在線圈內產生極性瞬間變化的強磁束,將金屬等被加熱物體放置在線圈內,磁束就會貫通整個被加熱物體,在被加熱物體的內部與加熱電流相反的方向,便會產生相對應的很大渦電流。由於被加熱物體內存在著電阻,所以會產生很多的焦耳熱,使物體自身的溫度迅速上升。達到對所有金屬材料加熱的目的。

用途


(1)熱處理:各種金屬的局部或整體淬火、退火、回火、透熱;
(2)熱成型:整件鍛打、局部鍛打、熱鐓、熱軋;
(3)焊接:各種金屬製品釺焊、各種刀具刀片、鋸片鋸齒的焊接、鋼管、銅管焊接、同種異種金屬焊接;
(4)金屬熔煉:金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的(真空)熔煉、鑄造成型及蒸發鍍膜;
(5)高頻加熱機其它應用:半導體單晶生長、熱配合、瓶口熱封、牙膏皮熱封、粉末塗裝、金屬植入塑料
等。

優點


(1)採用IGBT為主器件、全橋逆變,保護功能完善,可靠性高。
(2)可遠控和配接紅外測溫,實現溫度的自動控制,提高加熱質量和簡化工人操作。
(3)取代氧炔焰、焦碳爐、鹽浴爐、煤氣爐、油爐等加熱方式。
(4)採用頻率自動跟蹤及多路閉環控制,安裝簡單,操作方便。

存在問題以及解決方案


高頻感應電爐中傳統的控制電路主要採用分離元件的模數混合電路,控制精度低,容易產生雜訊問題。
針對這一問題,提出一種優化系統控制電路的方案,基於Altera FPGA可編程器件,利用VerilogHDL語言實現對可控硅的整流脈衝、逆變脈衝以及工作振蕩頻率的跟蹤和系統保護控制的模塊化,將其集成到片上,形成片上控制系統,從而提高整個控制系統的可靠性、穩定性和抗干擾性。