納米晶高頻感應(yīng)加熱電源變壓器

一、       前言

    自工業(yè)上開始應(yīng)用感應(yīng)加熱電源以來(lái)，已過去將近80年了。在這期間，感應(yīng)加熱理論和感應(yīng)加熱裝置都有了很大發(fā)展，已成為冶金、國(guó)、機(jī)械加工等部門及鑄、鍛和船舶、飛機(jī)、汽車制造業(yè)等電源。

    在感應(yīng)加熱裝置中輸出耦合電路是重要的一部分，它直接決定了輸出裝置的效率。電磁耦合電路在感應(yīng)加熱裝置中應(yīng)用為普遍，幾乎可以說(shuō)是。分析一下感應(yīng)加熱電源應(yīng)用的頻率區(qū)間，在（400Hz～0KH）這個(gè)頻段感應(yīng)加熱電源的應(yīng)用為廣泛。到目前為止，電磁耦合電路一般在中頻頻段（400Hz～15KHz）使用的是硅鋼鐵芯變壓器，在高頻段則為空芯變壓器。

    硅鋼鐵芯適宜在低頻下工作，由于硅鋼鐵芯在高頻狀態(tài)下?lián)p耗急劇增加，一般使用頻率不過400Hz。當(dāng)工作頻率升高，過400Hz工作時(shí)，若仍使用硅鋼鐵芯，在設(shè)計(jì)上就須對(duì)鐵芯采取措施。比如降低使用工作點(diǎn)，對(duì)鐵芯進(jìn)行強(qiáng)制冷卻（水冷，氟利昂冷卻），使用薄硅鋼制作鐵芯，硅鋼中的硅含量等。這些措施對(duì)設(shè)計(jì)和使用都造成了困難，并且了制作成本，而且由于鐵芯損耗大，降低了裝置的整體效率。事實(shí)上由于以上所提到的困難，工作頻率在過8KHz時(shí)已經(jīng)無(wú)法再使用硅鋼鐵芯變壓器了。

    鐵氧體雖然高頻損耗小，但飽和磁感應(yīng)密度Bs和磁導(dǎo)率μ太低，適合于在上百KHz的高頻狀態(tài)下運(yùn)行。感應(yīng)加熱裝置的功率一般都比較大，所需鐵芯體積也大，而大型鐵氧體制作比較困難，一般在需要大型鐵氧體鐵芯時(shí)，都是用塊狀的鐵氧體粘結(jié)而成，使用很不方便。

    空芯變壓器沒有鐵芯，電磁耦合差，漏磁、漏感、激磁電流都很大，導(dǎo)致空載損耗高，電磁污染大。所在在能用鐵芯變壓器的情況下，就盡量不要空芯變壓器。

    由于上述問題的存在，使感應(yīng)加熱裝置在中頻和高頻頻段的應(yīng)用受到了很大的限制，從而也限制了用戶更好的選擇適宜頻率，制定工藝。

    從七十年代初期開始，出現(xiàn)了一種新型的軟磁材料-非晶。到九十年代又開發(fā)出了納米晶材料。非晶、納米晶材料在中頻和高頻這個(gè)頻段所表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)異性能為解決上述問題提供了一個(gè)較好的解決方案，如果使用由非晶、納米晶材料鐵芯制成的變壓器可耦合效率，減少損耗，從而整機(jī)效率。

二、非晶和納米晶材料在感應(yīng)加熱裝置中的應(yīng)用

非晶材料適合在16KHz以下的中頻段使用。而在（16～100KHz）則應(yīng)使用納米晶材料。相比較于硅鋼，非晶材料的電阻率大，矯頑力小，導(dǎo)磁率高，帶材厚度薄，比硅鋼更適合在400Hz～15KHz的中頻段使用。但當(dāng)頻率繼續(xù)升高時(shí)，非晶材料的磁導(dǎo)率急劇下降，高頻損耗上升，從性能、效率、價(jià)格的各個(gè)指標(biāo)綜合分析，就應(yīng)當(dāng)考慮使用納米晶材料了，與鐵氧體相比，納米晶材料在飽和磁感應(yīng)密度Bs、磁導(dǎo)率μ、居里溫度都具有優(yōu)勢(shì)。

三、我司常用變壓器參數(shù)及規(guī)格

1、我司變壓器主要參數(shù)：

工作電流：三相380V/50Hz

工作電壓范圍：342V～430V

振蕩頻率：≤100KHz

負(fù)載持續(xù)率：100%

冷卻水壓：0.1～0.3MPa

2、我司變壓器常用規(guī)格：