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揭秘電磁加熱器為什么要進行數字控制
作者： 廣東江信電子科技有限公司 發表時間：2021-10-18 09:22:15 瀏覽量：7609【 小 中 大 】
揭秘電磁加熱器為什么要進行數字控制
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產生變化磁場，變化的磁場穿過線圈產生變化的磁通量，磁通量的變化產生感應電動勢，當線圈導體形成閉合回路時，會產生感應渦流，在渦流的作用下，被加熱物體內部的原子會發生高速不規則運動，相互碰撞摩擦，產生熱能。電磁加熱器在工作的過程中具有環保節能和加熱效率高的優點，可滿足人們的取暖要求，只是溫度控制的精度需進一步提高，而要做到這點需對電路進行數字化控制。
根據人們對電磁加熱器的電路結構分析發現，它需要二極管整流橋和濾波電路對輸入的交流電進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載兩端的感應線圈中產生磁場。感應加熱電源主要由整流器、濾波器、逆變器、變換器、控制器和負載組成，其中負載由感應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載為容性阻抗，開關器件交替開啟，使二極管產生較大的反向恢復電流，導致器件損耗較大。如果換流器負載為感性負載，開關器件可以實現軟開關，但不能保證變流器的安全，因此，也會造成系統產生較大的損耗。為了保證電磁加熱器的安全運行，還應將諧振變換器用于感性負載，因此，有必要實現半橋諧振逆變電路的數字化控制。
工業電磁加熱器的應用分析
目前工業電磁加熱器在實際生產工作中有兩大應用，一是與生產設備結合起來，為產品提供加熱；二是與空調系統結合起來，為建筑供暖。不同的應用領域對工業電磁加熱器的要求不同，實際應用所產生的社會效益也不同，下面我們將依次進行分析。
工業電磁加熱器應用于生產加熱時，人們對它加熱速度快、溫度控制準確性、加熱能耗、加熱安全性、與生產設備有機結合等方面提出了要求。我國電磁加熱技術已經趨于成熟，大部分電磁加熱設備都可以滿足工業加熱的需求。正因為如此，工業電磁加熱器已成為工業加熱的主流加熱設備。由于電磁加熱過程中不會產生對環境有害的物質，隨著電磁加熱設備在工業中的日益廣泛應用，工業加熱所帶來的環境問題也隨之減少。總的來講，電磁加熱設備不僅提高了工業加熱的生產效率，還緩解了工業加熱生產的污染問題。
大型工廠不僅會運用工業電磁加熱器來生產設備，還會利用它給工廠各車間供暖。在北方，很多工廠采用空調為生產車間進行供暖時，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的初始投資成本較高，但每年加熱運營成本非常低，從長遠的角度出發，電磁加熱設備的運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
當電磁加熱器產生大量的諧波時，人們要引起重視，因為諧波的危害非常嚴重，它表現在五大方面：一是增加設備線損，縮短設備使用壽命；二是會導致繼電保護器發生錯誤的操作；三是影響電網內其他電氣設備的電機運行，縮短電機使用壽命；四是影響和干擾測量控制類儀器和設備的正常工作；五是三次諧波將導致中性線電流過大，導致電纜過熱，可能造成火災事故。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生。有源濾波器是濾除諧波非常有效的方式，當濾波器檢測出諧波電流之和，會產生一個與該諧波電流大小相等和極性相反的補償電流，從而抵消諧波電流的分量。在有源濾波器對諧波進行跟蹤補償時，不會被電網的阻抗所影響。據人們研究發現，有源濾波器的諧波濾波效率高達90%，可以保護電磁加熱器的穩定運行，不影響電網其他設備。但這個前提是使用質量可靠的有源濾波器，一旦選擇的濾波器質量不好，不僅不能濾除諧波，還會產生更多的諧波。
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