中頻電爐利用磁場(chǎng)感應(yīng)渦電流的原理對(duì)金屬進(jìn)行加熱。利用磁場(chǎng)感應(yīng)電流加熱金屬是一個(gè)傳統(tǒng)的工藝,但是過去大多采用工頻電流,直接采用工頻磁場(chǎng)感應(yīng)加熱的效率很低。中頻電爐的原理是將工頻電流轉(zhuǎn)變成更高頻率(稱為中頻)的電流,提高了加熱效率,中頻電爐的頻率一般在150Hz~3kHz。 中頻爐本身等效成一個(gè)變壓器,爐體內(nèi)部的待加工金屬是變壓器的次級(jí)繞組,爐體外面的線圈是初級(jí)繞組。當(dāng)在初級(jí)施加電流時(shí),次級(jí)就會(huì)感應(yīng)出電流,產(chǎn)生熱量,使金屬熔化。向初級(jí)線圈中注入電流的裝置稱為中頻電爐的電源。中頻電爐的電源實(shí)際就是一個(gè)逆變器,將工頻電壓整流為直流電壓后,逆變得到更高頻率(也就是中頻)的電壓。
2) 導(dǎo)致變壓器過熱:諧波電流流過變壓器時(shí),使變壓器在沒有達(dá)到額定功率時(shí)便出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象,導(dǎo)致變壓器的實(shí)際容量降低。過高的溫度會(huì)縮短變壓器的壽命。
4) 干擾其它電氣電子設(shè)備:諧波電流會(huì)導(dǎo)致數(shù)字控制設(shè)備,PLC、數(shù)控機(jī)床等,發(fā)生誤動(dòng)作;還會(huì)導(dǎo)致信號(hào)采集系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x器等的精度降低,以及電動(dòng)機(jī)發(fā)生抖動(dòng)、過熱。
6) 增加能耗:諧波電流會(huì)導(dǎo)致變壓器和導(dǎo)線發(fā)出額外的熱量,這些都會(huì)導(dǎo)致額外的電能消耗。另外,諧波電流所產(chǎn)生的功率都是無功功率,這也會(huì)增加能耗。
2) 無功補(bǔ)償裝置更加安全:由于沒有諧波電流流進(jìn)無功補(bǔ)償裝置,無功補(bǔ)償裝置能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的性能,保證功率滿足電力公司的要求;
4) 不會(huì)干擾其它電氣電子設(shè)備:同一個(gè)電網(wǎng)上的數(shù)字控制設(shè)備,PLC、數(shù)控機(jī)床等,工作更加穩(wěn)定。
對(duì)于普通二極管整流的中頻電爐,安裝濾波器后,總諧波電流畸變率THID<10%。對(duì)于可控硅整流的中頻電爐,安裝濾波器后,總諧波電流畸變率THID<15%。