8.8.1 高频感应加热装置

1.真空管式高频感应加热装置

（1）工作原理 真空管式高频感应加热装置的工作原理是：工业电网三相380V/50Hz交流电，经电源变压器升至10kV，整流后成为高达13.5kV的可调压直流电，再由大功率真空管振荡器变为高频交流电，最后通过淬火变压器降压输出给感应器，将工件加热。变频装置输出的电流频率取决于主振荡回路中的电感和电容。改变电感量和电容量的大小，即可得到不同频率的交流电流。高频感应加热装置变频原理方框图及其频率变化程序，如图8-14所示。

图8-14 真空管式高频感应加热装置变频原理

a）变频原理方框图 b）频率及电压变化示意图

高频感应加热装置输出功率的大小可通过两种方法进行调节。

1）调整真空管阳极电压改变输出功率。调整阳极变压器的输入、输出电压，进而改变整流器输出的直流电压，即调整真空管阳极电压。

2）在阳极电压一定的情况下进行匹配调节。对于三回路真空管高频振荡器，通过调节“耦合”和“反馈”来实现。对于单回路真空管高频振荡器，可以通过调节“反馈”来实现。

在实际应用中，上述两种方法同时应用，综合调节。

真空管式高频感应加热装置主要由以下几部分组成：传统的真空管式高频感应加热装置的整流调压部分使用充汞闸流管，三相交流电经电源变压器升至10kV高压，经充汞闸流管整流后成为6.75～13.5kV可调高压直流电流，供振荡管阳极。由于闸流管有很多缺点，逐步被高压硅整流器所代替。之后，发展为“晶闸管三相交流调压→阳极变压器升压→三相高压硅堆整流”的调压电路。真空管式高频感应加热装置各部分功能如表8-44所示。

表8-44 真空管式高频感应加热装置各部分功能

（2）感应加热装置的技术参数 真空管式高频、超音频感应加热装置的型号及技术参数如表8-45、表8-46所示。

表8-45 GP、CYP系列真空管高频、超音频感应加热装置的技术参数

注：型号含义

表8-46 GG系列真空管式高频、超音频感应加热装置（现代结构）的技术参数

（续）

注：型号含义

2.固态感应加热电源

根据使用大功率器件的不同，固态感应加热电源分为MOSFET（场效应晶体管）固态高频感应加热电源和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）全固态中频、超音频感应加热电源两个系列，其技术参数如表8-47和表8-48所示。高频电源的额定输出功率可达到600kW，频率可达到400kHz，逆变器效率为85%～90%；整机效率可达到74%～77%。

表8-47 MOSFET固态高频感应加热电源技术参数

（续）

注：型号含义

表8-48 IGBT全固态中频、超音频感应加热电源技术参数

（续）

注：型号含义

真空管式高频感应加热装置与全固态高频感应加热装置的性能比较如表8-49所示。

表8-49 真空管式高频装置与全固态高频装置的性能比较（以80kW为例）