感应加热新技术、新工艺在汽车制造中的应用- .pdf

TopicReviewl苎堡苎． 感应加热新技术 新工艺在汽车制造中的应用 中国第一汽车集团公司技术中心 (吉林长春 130011) 姜 波 崔 凯 李航宇 孙彤雷 一 感应加热的原理及特点 电流 (涡流见图2)。在工件中电阻的作用下将电能转 变为热能，使工件本身加热。 1．电磁感应现象 电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会 产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势， 一 若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流 动，形成感应电流 (见图1)。 加热线 体 图2 感应加热原理示意 3．感应加热的优点 如上所述，感应加热是利用在金属中产生的感应 电流直接实现工件的加热。该加热方式是一种非接触式 图1 电磁感应现象示意 加热，其电热转换效率主要取决于金属材料的磁导率和 感应器 (变压器的初级线圈)与工件 (变压器的次级线 电磁感应现象的发现，乃是 电磁学领域中最伟大 圈)的耦合程度，即金属的磁导率越高，热转换效率越 的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而 高，感应器与工件的耦合越紧，热转换效率越高。而普 且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获 通的炉中加热均需要有加热源，通过加热源的辐射、热 取 巨大而廉价的电能开辟了道路 ，在实用上有重大意 量在加热介质中的对流，以及被加热体的热传导三个过 义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技 程实现金属工件的加热，其加热效率是加热源的能量转 术革命的到来。事实证明，电磁感应是发电机、感应电 换效率、热量的对流效率和热量在被加热体中的传导效 机、变压器和大部分其他电力设备操作的基础，在 电 率的综合效率。相比之下，感应加热具有如下优点： 工、电子技术、电气化、自动化和工业加热方面的广泛 (1)没有对流和传导的加热过程，在工件的内部 应用 ，对推动社会生产力和科学技术的发展起到了重要 直接加热，加热速度快。 的作用。 (2)减少了工件在加热过程中的氧化和脱碳。 2．感应加热原理 (3)节约能源，不需要炉中加热时所需的加热炉 感应加热技术应用的就是变压器的工作原理 ，在 的预热和升温，可随时开始和停止加热，在非工作周期 感应器 (变压器的初级线圈)中通入交变电流后，在其 不需要保持加热炉的温度。 周围会产生交变磁场 ，放置在其附近的金属工件 (变压 (4)加热时间短，生产效率高，有效地减少了工 器的短路次级线圈)在交变磁场的作用下，会产生电动 艺成本。 势，在该电动势的驱使下使工件中的电子流动形成感应 (5)可实现零件的局部加热。 参跏 … 旺