高頻加熱法，是將工頻交流電轉換成頻率一般為15～200kHz甚至更高的交流電，利用電磁感應原理，通過電感線圈轉換成相同頻率的磁場後，作用於處在該磁場中的金屬體上。
基本介紹
- 中文名：高頻加熱法
- 外文名：High frequency heating method
- 定義：工頻交流電換成頻率為15～200kHz
- 原理：電磁感應
- 套用：處在該磁場中的金屬體上
- 學科：電子結構
概述,基本結構原理,電源的選擇基本原則,
概述
高頻感應加熱，是將工頻交流電轉換成頻率一般為15～200kHz甚至更高的交流電，利用電磁感應原理，通過電感線圈轉換成相同頻率的磁場後，作用於處在該磁場中的金屬體上。利用渦流效應，在金屬物體中生成與磁場強度成正比的感生旋轉電流(即渦流)。由旋轉電流藉助金屬物體內的電阻，將其轉換成熱能。同時還有磁滯效應、趨膚效應、邊緣效應等，也能生成少量熱量，它們共同使金屬物體的溫度急速升高，實現快速加熱的目的。
高頻電流的趨膚效應，可以使金屬物體中的渦流隨頻率的升高，而集中在金屬表層環流。這樣就可以通過控制工作電流的頻率，實現對金屬物體加熱深度的控制，又充分地利用能量。
基本結構原理
高頻電源的基本工作原理及結構：把外部提供的50Hz的交流電直接整流成高壓直流電，然後採用功率器件MOS管或IGBT經過電容和電感組成的LC震盪電路將直流電逆變為高頻交流電，高頻交流電通過高頻變壓器變成低壓高頻電源輸出。
高頻感應加熱電源通常採用逆變調功方式，逆變調功可以分為三類：
(1)頻率調製(PFM)。頻率調製的方法就是調節逆變開關管的開關頻率，從而改變輸出阻抗來達到調節輸出功率的目的。這種調功方式比較常用，優點是調節方法比較簡單，而且較容易實現軟開關。但是，功率調節線性不好，而且調節範圍不大。
(2)脈衝密度調製(PDM)。PDM就是通過控制脈衝密度，從而控制輸出平均功率，來達到控制功率的目的。這種控制方法較容易實現，但是由於是問斷加熱，所以加熱效果不好。
(3)脈衝寬度調製(PWM)。PWM通過調節逆變開關管的一個周期內導通時間來調節輸出功率。這種方法等同於普通開關電源的調製方法，調節線性好，範圍大，但是不容易實現軟開關。
電源的選擇基本原則
高頻電源選擇主要考慮以下幾方面：
(1)結構形式。根據焊接設備的情況選擇單體式或分體式。
(2)加熱功率。根據加熱工件的大小確定功率，一般鋸片、薄壁鑽焊接的功率為15～25kW，滾筒、磨盤焊接選擇功率36～46kW。
(3)振盪頻率。振盪頻率與焊接效率及深度有關，鋸片薄壁鑽焊接頻率為15～50kHz。硬質合金等導磁率低的材料焊接頻率為150～250kHz。
(4)感應圈的匝數範圍。有些電源可以單匝或多匝，有些電源必需是多匝。用戶可以根據高頻電源輸出變壓器、加熱工件的尺寸、加熱功率等因素綜合考慮確定感應圈的結構。一般多匝效率高，頻率會低些。
(5)測溫與控溫。隨著焊接質量要求的不斷提高，要求在焊接過程中控制焊接溫度，一般採用紅外線測溫專用的溫度控制器控制恆定的溫度。
