1.3、感應(yīng)加熱的效率和損耗
感應(yīng)加熱過程的能量損耗主要包括以下四項(xiàng):
? 感應(yīng)器內(nèi)流過電流引起的發(fā)熱損耗:該損耗被冷卻水帶走。這部分損耗是系統(tǒng)的主要損耗,與感應(yīng)器結(jié)構(gòu)、爐料物理性能、加熱頻率相關(guān),常用“電效率”描述此項(xiàng)損耗。電效率為傳輸?shù)奖患訜峁ぜ哪芰颗c感應(yīng)器從電源得到的能量之比。感應(yīng)加熱的電效率一般在50%~80%范圍。
? 熱損耗:被加熱工件向周圍散熱引起的損耗,這部分損耗僅次于感應(yīng)器損耗。常用“熱效率”描述此項(xiàng)損耗,熱效率為使工件加熱的凈熱量與工件從感應(yīng)線圈得到的總熱量之比。感應(yīng)熔煉的熱效率一般在65%~90%范圍。
傳輸損耗:從變頻電源向負(fù)載供電的電纜、母線引起的損耗,一般在2%~7%。
變換損耗:電源柜內(nèi)的變流元件、濾波電感、換流電感、補(bǔ)償電容的損耗,一般在2%~5%。
例:當(dāng)前熔煉爐電耗的較好水平為600KWh/噸
鋼在1650℃時(shí)的熱容約為320千卡/Kg(含熔化潛熱65千卡/Kg),1噸鋼所需凈熱量為320000千卡,折算電量為320000/(0.24*3600)=370KWh,總效率為370/600=61.7%
按此效率大致推斷,電效率約為75%,熱效率約為87%,傳輸效率和變換效率總和約為94%。
1.4、感應(yīng)加熱的主要參數(shù)
? 頻率
50HZ(工頻),用于大功率感應(yīng)加熱和熔煉(感應(yīng)透熱爐、有芯爐和無芯爐);
100HZ~2500HZ,用于各功率范圍內(nèi)感應(yīng)加熱和熔煉(感應(yīng)透熱爐和無芯爐);
2500HZ以上,用于淬火和小尺寸工件加熱。
? 電壓
2、變頻電源的分類及應(yīng)用范圍
2.1、分類特點(diǎn)及應(yīng)用范圍:
在變頻器的發(fā)展過程中,出現(xiàn)過很多種類的變頻器,至今廣泛應(yīng)用的是交--直--交變頻器(曾經(jīng)有交---交變頻器等),電路結(jié)構(gòu)為:工頻電源供電----整流成直流電源----逆變成中頻電源。
按直流電源的性質(zhì):以電流源供電的逆變器稱為電流型逆變器,并聯(lián)逆變器即屬此類。以電壓源供電的逆變器稱為電壓型逆變器,串聯(lián)逆變器即屬此類。
按用途:感應(yīng)加熱用逆變器、電力傳輸用逆變器(風(fēng)電)、電機(jī)傳動(dòng)用逆變器
按器件:SCR逆變器和IGBT逆變器。
當(dāng)前使用較多的是:
IGBT電壓型SPWM(即脈寬調(diào)制)三相逆變器------(電力傳輸,電機(jī)傳動(dòng))
SCR電流型逆變器-----即并聯(lián)逆變器(中頻感應(yīng)加熱,8000HZ以下)
SCR電壓型逆變器-----即串聯(lián)逆變器(中頻感應(yīng)加熱,8000HZ以下)
IGBT電壓型逆變器----(高頻感應(yīng)加熱,4000HZ~200KHZ)
IGBT電流型逆變器----(高頻感應(yīng)加熱,4000HZ~200KHZ)