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揭秘電磁加熱器為什么要進(jìn)行數(shù)字控制

本文章由江信電磁加熱器用戶上傳提供

電磁加熱器的加熱原理是交流電流通過被加熱線圈時(shí)產(chǎn)生變化磁場，變化的磁場穿過線圈產(chǎn)生變化的磁通量，磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，當(dāng)線圈導(dǎo)體形成閉合回路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)渦流，在渦流的作用下，被加熱物體內(nèi)部的原子會(huì)發(fā)生高速不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，相互碰撞摩擦，產(chǎn)生熱能。電磁加熱器在工作的過程中具有環(huán)保節(jié)能和加熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，可滿足人們的取暖要求，只是溫度控制的精度需進(jìn)一步提高，而要做到這點(diǎn)需對電路進(jìn)行數(shù)字化控制。

根據(jù)人們對電磁加熱器的電路結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，它需要二極管整流橋和濾波電路對輸入的交流電進(jìn)行處理以獲得直流電，直流電流需要通過半橋逆變電路加載到負(fù)載兩端的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生磁場。感應(yīng)加熱電源主要由整流器、濾波器、逆變器、變換器、控制器和負(fù)載組成，其中負(fù)載由感應(yīng)線圈和被加熱部件組成。在工作頻率較高的情況下，電磁加熱器半橋逆變電路的負(fù)載為容性阻抗，開關(guān)器件交替開啟，使二極管產(chǎn)生較大的反向恢復(fù)電流，導(dǎo)致器件損耗較大。如果換流器負(fù)載為感性負(fù)載，開關(guān)器件可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，但不能保證變流器的安全，因此，也會(huì)造成系統(tǒng)產(chǎn)生較大的損耗。為了保證電磁加熱器的安全運(yùn)行，還應(yīng)將諧振變換器用于感性負(fù)載，因此，有必要實(shí)現(xiàn)半橋諧振逆變電路的數(shù)字化控制。

工業(yè)電磁加熱器的應(yīng)用分析

目前工業(yè)電磁加熱器在實(shí)際生產(chǎn)工作中有兩大應(yīng)用，一是與生產(chǎn)設(shè)備結(jié)合起來，為產(chǎn)品提供加熱；二是與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合起來，為建筑供暖。不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)電磁加熱器的要求不同，實(shí)際應(yīng)用所產(chǎn)生的社會(huì)效益也不同，下面我們將依次進(jìn)行分析。

工業(yè)電磁加熱器應(yīng)用于生產(chǎn)加熱時(shí)，人們對它加熱速度快、溫度控制準(zhǔn)確性、加熱能耗、加熱安全性、與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合等方面提出了要求。我國電磁加熱技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，大部分電磁加熱設(shè)備都可以滿足工業(yè)加熱的需求。正因?yàn)槿绱耍I(yè)電磁加熱器已成為工業(yè)加熱的主流加熱設(shè)備。由于電磁加熱過程中不會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，隨著電磁加熱設(shè)備在工業(yè)中的日益廣泛應(yīng)用，工業(yè)加熱所帶來的環(huán)境問題也隨之減少。總的來講，電磁加熱設(shè)備不僅提高了工業(yè)加熱的生產(chǎn)效率，還緩解了工業(yè)加熱生產(chǎn)的污染問題。

大型工廠不僅會(huì)運(yùn)用工業(yè)電磁加熱器來生產(chǎn)設(shè)備，還會(huì)利用它給工廠各車間供暖。在北方，很多工廠采用空調(diào)為生產(chǎn)車間進(jìn)行供暖時(shí)，不僅供暖效果差，供暖成本還非常高。為此，工廠想通過安裝工業(yè)電磁加熱器和供暖管道的方法，提高供暖效果和降低供暖成本。雖然建立該供暖系統(tǒng)的初始投資成本較高，但每年加熱運(yùn)營成本非常低，從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，電磁加熱設(shè)備的運(yùn)用不僅可以減少工廠的采暖成本，還可以更好地保障各車間的供暖效果。

如何解決電磁加熱器諧波干擾問題

當(dāng)電磁加熱器產(chǎn)生大量的諧波時(shí)，人們要引起重視，因?yàn)橹C波的危害非常嚴(yán)重，它表現(xiàn)在五大方面：一是增加設(shè)備線損，縮短設(shè)備使用壽命；二是會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)器發(fā)生錯(cuò)誤的操作；三是影響電網(wǎng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的電機(jī)運(yùn)行，縮短電機(jī)使用壽命；四是影響和干擾測量控制類儀器和設(shè)備的正常工作；五是三次諧波將導(dǎo)致中性線電流過大，導(dǎo)致電纜過熱，可能造成火災(zāi)事故。由此可見，人們要治理好電磁加熱器的諧波干擾問題。

目前人們治理電磁加熱器諧波干擾問題的方法有兩種，治理效果都比較明顯。一是加大變壓器容量，并在諧波源配電柜處，為電容器加裝串聯(lián)電抗器，防止電容對諧波的放大，減少諧波的干擾。二是在電磁加熱器的中頻爐出線回路中安裝濾波器，減少中頻爐諧波的產(chǎn)生。有源濾波器是濾除諧波非常有效的方式，當(dāng)濾波器檢測出諧波電流之和，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與該諧波電流大小相等和極性相反的補(bǔ)償電流，從而抵消諧波電流的分量。在有源濾波器對諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償時(shí)，不會(huì)被電網(wǎng)的阻抗所影響。據(jù)人們研究發(fā)現(xiàn)，有源濾波器的諧波濾波效率高達(dá)90%，可以保護(hù)電磁加熱器的穩(wěn)定運(yùn)行，不影響電網(wǎng)其他設(shè)備。但這個(gè)前提是使用質(zhì)量可靠的有源濾波器，一旦選擇的濾波器質(zhì)量不好，不僅不能濾除諧波，還會(huì)產(chǎn)生更多的諧波。

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