作者：www.nenghua.com.cn 发布日期：2014-09-02 00:15 信息来源：http://www.lp1995.com
摘要：本文简要回顾了感应加热变频电源的发展史，阐述了当前国内外的发展水平，指出了今后我国感应加热变频电源的发展方向。
关键词：感应加热 变频电源 感应炉 晶闸管
1、前言
虽然感应加热的原理发现的比较早，但人类真正广泛应用该项技术还是近三十年的事情。现在它的重要性越来越被人们所认识。
早在十九世纪科学家就发现了电磁感应现象：1831年法拉第（Michael Faraday）发现电磁感应规律，这些都是感应加热的理论基础。
感应加热装置由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源,变频电源有低频、工频、中频、超音频和高频之分；另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈及机械结构，称感应炉。早期的感应加热电源有工频固态(50或60Hz)电源、中频有发电机旋转和固态电源、高频电子管电源。第二次世界大战前后的感应加热设备基本上是上述的初级发展水平。
制约感应加热发展的主要是感应加热电源，而电源受制于高频或大功率的开关器件。电力电子功率器件的发展，才真正促进了感应加热电源的发展。1957年美国研制出世界上第一只普通的阻断型可控硅，我们现在称为晶闸管(SCR)，经过60至70年代工艺完善和产品开发，70年代后期已形成从低电压小电流到高压大电流的系列产品，从而使固态感应加热电源产生了革命，走向实用化的阶段。与此同时，世界各国研制了大量的派生器件。如逆导晶闸管(RCT)，门极辅助关断晶闸管(GATT)，光控晶闸管(LTSCR)、及80年代发展的可关断晶闸管（GTO）等。
今天的电力半导体功率器件的发展更是琳琅满目，简单归纳一下有：①、大功率二极管：②、晶闸管（SCR）；③、双向晶闸管；④、门极关断（GTO）晶闸管（最大 8500V ，3500A）；⑤、双极结型晶体管（BTT或BPT）；⑥、电力MOSFET；⑦、静电感应晶体管（SIT），（最大1000V ，300A，50MHz）；⑧、绝缘双极型晶体管（IGBT）（最大6500V，2500A）；⑨、MOS控制晶闸管（MCT）；⑩、集成门极换向晶闸管（IGCT）。这些器件还正在不断更新和完善中，这些电力半导体器件是现代电力电子设备的核心，更是感应加热电源赖以发展的基础。它为感应加热电源设备带来前所未有的活力和广阔的发展前景。
2、感应加热应用范围和优越性
感应加热的历史，算起来也不过一百多年，在我国大规模应用是在改革开放以后，但发展前景非常看好。
1890年瑞典人发明了第一台感应炉---开槽式有心炉。1916年美国人制造出闭槽式有心炉，用于有色金属冶炼。无心炉是1921年在美国出现，当时采用的是火花式中频电源。后来才出现了中频机组电源和固体式晶闸管变频电源。工频炉和工频电源产生于20世纪30年代，高频电源等由于不同的工艺要求而后相继问世。
感应加热早期主要用于有色金属熔炼和热处理工艺，现在已广泛应用于下列领域（见表2-1）：
表2-1 感应加热的应用领域
感应加热的广泛应用，究其原因，主要是它本身相对于别的加热方式有下面的一些独特性：
（1）加热速度快，可节能。被加热金属氧化层薄，金属烧损小。感应加热是从金属内部，透入深度层开始加热，大大节省了热传导时间。其它加热是从外到内，导热时间长。据实验，加热同一坯料到一定温度，感应加热只需火焰炉加热时间的十分之一。
（2）加热温度高，而且是非接触式的电磁感应加热。
（3）可进行局部加热，容易控制热部位和深度。加热工件的质量在现性与重复性好，各种参数容易控制。
（4）控制温度的精度高，可保证温差在±0.5～1%以内。
