恒远感应加热物理基础的基本知识详解

第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.恒远感应加热物理基础的基本知识详解什么是电磁感应加热现象？金属能够在感应器内加热，主要依靠电磁感应现象。电磁感应能够将电能经由真空、空气或其他介质所形成的空间传送到所需加热的金属上去。电磁感应的实质是：交变的磁场能够引起交变的电场。反过来说，交变的电场能引起交变的磁场，当一匝或数匝线圈内通过交变电流时，线圈周围便产生交变磁场，置于交变磁场中的导体〈金属零件）便产生电动势X(乂），当加热的金属零件为铁磁材料时，交变磁场使铁磁材料反复磁化，磁畴不断转向，并产生摩擦，消耗能量，称为磁滞损耗。磁滞损耗也使金属零件发热，但这部分热量比涡流的热量小得多。什么是趋肤效应？趋肤效应也称集肤效应或表面现象。当直流电通过一导体时，导体截面上各点的电流密度是均匀的。当交流电通过导体时，导体表面处的电流密度较大，导体内部的电流密度较小。当高频主要集中在导体表面，这种现象称为趋肤效应。趋肤效应作用下从表面到心部的相对电流密度示。趋肤效应可以用楞次定律来解释：当通过零件的磁通发生变化时，产生在零件内的感应电动势，总企图使感应电流产生的磁通反抗原有磁通的变化。设想零件是一个由无数同心层组成的钢棒，当它处在感应器内的磁场第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.中，因为邻近磁场，涡流将首先在外层产生，而且钢棒外层的涡流最强。按照楞次定律，此外层感应电流的流动，将产生磁通，但其方向将阻止感应器磁通的增加。这个对抗减小了作用在第二层的感应器的磁通量，因此减少了感应电流，即第二层电流比第一层电流为小。第二层电流产生的磁通对抗感应器产生的磁通，使作用于第三层的磁通量更小。在这种情况下，感应器磁通量与感应电流呈现出向钢棒中心逐步减弱的现象。什么是邻近效应？导体内交变电流的分布受到邻近导体内交变电流的影响，这种现象叫做邻近效应。图表示两个平行导体人和8，X中的导体丝、所交链导体8的磁通量比导体丝~所交链的为少，故在~中的互感电动势就比、中的为小。当导体六、8带有同方向电流时，…和曰2的互感电动势与电流的方向基本相反，使…的电流密度比~的为大。当导体4、8带有反方向的电流时，因感应电动势与电流有基本一致的方向，~的电流密度比~处为大。邻近效应在实际应用中，基本上有以下两种情况：！)当两个平行导体通人方向相反、大小相等的电流时，电流集中到导体互相靠近的侧面。！)当两个平行导体通人方向相同、大小相等的电流时，电流集中到导体相距最远的外侧。^什么是环状效应？高频电流流过环状导体时，最大电流密度分布在环状导体内侧，这种第1000卷（河北恒远电炉制造有限公司技术资料）Vol.10002014年2月HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------◆2014HebeiHengyuanElectricCo.,Ltd.allrightsreserved.现象称为环状效应。环状效应的实质也就是环形感应器的邻近效应。环状效应使感应器上的电流密集到感应器内侧，对加热零件外表面十分有利，但对加热零件内孔时，此效应使感应器电流远离加热零件表面，对加热是不利的。什么是有磁路存在时的趋肤效应？感应器的有效圈上装了门形导磁体，就能使高频电流从导磁体开口一边的导体表面流过。这就是有磁路存在时的趋肤效应，也称为导磁体的驱流作用。导磁体是具有良好磁导率、磁阻很小的磁性材料。导体装上门形导磁体后，当高频电流通过导体时，将有交变磁场产生，磁力线将主要从导磁体中通过。假设将导体截面分成〃层，则在1层处包围的磁力线最少，磁通密度最小，而在灯层处包围的磁力线最多，磁通密度最大，因而自感电势最大，电流被驱向感抗小的1层，即高频电流从导磁体开口一边的导体表面流过。