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一、电磁感应加热原理

法拉第在电磁感应现象中指出，当导体的两端处于交变磁场中时，会产生出感应电动势，通过闭合回路感应电动势又会产生感应电流。感应加热就是通过在导体中产生涡流进而产生焦耳热来加热物体的基本原理。

当给感应线圈通以交变的电流后，在线圈内外产生交变的磁场，因此当物件切割磁力线时，产生涡流。涡流来产生焦耳热，使设备温度瞬时升高，进而达到加热的目的。

由法拉第电磁感应定理内容可知，在闭合回路中所产生的感应电动势E的大小，与穿过回路的磁通量的变化率成正比。其公式为：

E=-Ndφ/dt

式中：E-感应电动势，单位V;N-感应加热线圈匝数;dφ/dt-每秒穿过闭合回路内磁力线的变化。

由焦耳—楞次定律知：当给感应线圈通以交变电流后，物件内部切割磁力线产生感应电动势E，使设备表面产生涡流I，进一步产生焦耳热Q。用公式表示为：

Q=I2Rt

式中：Q-产生的热量，单位J;I-感应电流，单位A;R-电阻，单位Ω;T-加热时间，单位s。

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电磁感应加热是将工件置于有足够功率输出的通有一些频率交流电的感应线圈中，由于电磁感应而在工件中形成强大的感应电流(涡流)从而使工件加热的一种方法。

根据频率不同分为高频(f≥100kHz)、超音频(f=10kHz～100kHz)、中频(f<10kHz)、低频(f=50Hz)。高频及超音频主要用于表面淬火，中频广泛用于金属的焊接热处理加热，低频主要用于对大工件的整体加热、退火等。

一、电磁感应加热特点

1、集肤效应。在感应加热时，当线圈中通以一些频率的交流电时，由于电磁感应，工件中的涡流密度随磁场强度由表面向内层逐渐减小而相应减小的现象。集肤效应跟频率有关，频率越大，集肤效应越明显。

2、临近效应。两个相邻的通以交流电的导体，由于磁场的相互影响而使导体中的电流重新分配，当相邻导体为同向电流时，zui大电流出现在导体外侧，反之，较大电流出现在导体内侧。临近效应对感应加热是有利的，但当工件与线圈间隙不均匀时，会导致电流分布不均匀而造成对工件的不均匀加热。

3、圆环效应。交流电通过圆环形线圈传输，较大电流密度会出现于线圈内侧。圆环效应对加热圆柱形工件是有利的。

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一、电磁感应加热技术的应用领域

1、食品、医疗、化工、塑机械加热、木材、建筑等节能改造方面都有用，在这些方面使用电磁感应加热代替了传统的电阻加热;

2、机械行业，电磁感应加热中的高频电磁加热可以应用于金属表面的热处理，也可以用于器件在加工前的透热，这种方法与传统的方法相比有很大的优势;

3、纺织印染方面，印染时的原料需要加热，利用电磁感应加热，加热速度快了，就使得原料的利用率提高了，同时可以适应不同燃料的不同温度要求;

4、轻工行业，在轻工行业用于食品或者塑料产品的封口，这种方式的加热大大加大了生产效率，还可以节省生产空间。

电磁感应加热技术的应用，可以提高生产产品的速度同时也能降低生产成本，也提升了设备制造行业的生产水平，在传统行业中越来越广泛地被接受和使用。

一、电磁感应加热优势

1．节能、快速加热采用内热加热方式，即通过电磁感应使料筒内部金属管自身发热，平均预热时间比电阻圈加热方式缩短2/3，同时热效率高达95% 以上，节电效果可达30%-70%。

2．降低生产成本、提高产品质量加热部分采用特种电缆结构，本身不会产生热量，可承受500℃以上的温度，使用寿命可达5年以上，后期基本无维护费用。因电磁加热是通过电磁感应使料筒自动发热，热利用率高达95% 以上，能够充分、均匀的给原料加热，从而提高产品质量

3．运行可靠、可控可调主机采用目前较好的工业用机板，微电子控制，多路智能闭环系统和的保护功能，有效避免了主机老化现象，可充分保证设备长期安全、稳定地运行。

4．改善工作环境设备表面常温，人体可触摸，大大改善了生产现场的工作环境，有力提高工人生产积极性，减少了传统的降温设施费用。本着“以人为本”的理念，创造更加绿色、节能、安全、舒适的生产环境。

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一、电磁感应加热应用范围：

1.造船海工

普遍用于各种含碳金属材料的焊前预热和焊后热处理，对于落后的电阻丝加热和火焰加热方式具有显著的替代优势，同时可以替代传统落后的化石能源。

2.机械行业

可以应用于与金属表面的热处理，其效果比传统处理方式有显著提高，其他如各种机械零件的淬火，以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热，以及压力加工前的透热。

3.压力容器

由于锅炉和压力容器在服役期间一旦发生失效将造成灾难性的损失，所以安全可靠性非常重要。电磁加热设备具有的缓升缓降控温功能，可以对压力容器的焊接接头进行消氢处理，使其在焊后缓慢冷却，大大减少出现冷裂纹或焊接缺陷的概率。

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