揭秘电磁加热器为什么要进行数字控制

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电磁加热器的加热原理是交流电流通过被加热线圈时产生变化磁场，变化的磁场穿过线圈产生变化的磁通量，磁通量的变化产生感应电动势，当线圈导体形成闭合回路时，会产生感应涡流，在涡流的作用下，被加热物体内部的原子会发生高速不规则运动，相互碰撞摩擦，产生热能。电磁加热器在工作的过程中具有环保节能和加热效率高的优点，可满足人们的取暖要求，只是温度控制的精度需进一步提高，而要做到这点需对电路进行数字化控制。

根据人们对电磁加热器的电路结构分析发现，它需要二极管整流桥和滤波电路对输入的交流电进行处理以获得直流电，直流电流需要通过半桥逆变电路加载到负载两端的感应线圈中产生磁场。感应加热电源主要由整流器、滤波器、逆变器、变换器、控制器和负载组成，其中负载由感应线圈和被加热部件组成。在工作频率较高的情况下，电磁加热器半桥逆变电路的负载为容性阻抗，开关器件交替开启，使二极管产生较大的反向恢复电流，导致器件损耗较大。如果换流器负载为感性负载，开关器件可以实现软开关，但不能保证变流器的安全，因此，也会造成系统产生较大的损耗。为了保证电磁加热器的安全运行，还应将谐振变换器用于感性负载，因此，有必要实现半桥谐振逆变电路的数字化控制。

工业电磁加热器的应用分析

目前工业电磁加热器在实际生产工作中有两大应用，一是与生产设备结合起来，为产品提供加热；二是与空调系统结合起来，为建筑供暖。不同的应用领域对工业电磁加热器的要求不同，实际应用所产生的社会效益也不同，下面我们将依次进行分析。

工业电磁加热器应用于生产加热时，人们对它加热速度快、温度控制准确性、加热能耗、加热安全性、与生产设备有机结合等方面提出了要求。我国电磁加热技术已经趋于成熟，大部分电磁加热设备都可以满足工业加热的需求。正因为如此，工业电磁加热器已成为工业加热的主流加热设备。由于电磁加热过程中不会产生对环境有害的物质，随着电磁加热设备在工业中的日益广泛应用，工业加热所带来的环境问题也随之减少。总的来讲，电磁加热设备不仅提高了工业加热的生产效率，还缓解了工业加热生产的污染问题。

大型工厂不仅会运用工业电磁加热器来生产设备，还会利用它给工厂各车间供暖。在北方，很多工厂采用空调为生产车间进行供暖时，不仅供暖效果差，供暖成本还非常高。为此，工厂想通过安装工业电磁加热器和供暖管道的方法，提高供暖效果和降低供暖成本。虽然建立该供暖系统的初始投资成本较高，但每年加热运营成本非常低，从长远的角度出发，电磁加热设备的运用不仅可以减少工厂的采暖成本，还可以更好地保障各车间的供暖效果。

如何解决电磁加热器谐波干扰问题

当电磁加热器产生大量的谐波时，人们要引起重视，因为谐波的危害非常严重，它表现在五大方面：一是增加设备线损，缩短设备使用寿命；二是会导致继电保护器发生错误的操作；三是影响电网内其他电气设备的电机运行，缩短电机使用寿命；四是影响和干扰测量控制类仪器和设备的正常工作；五是三次谐波将导致中性线电流过大，导致电缆过热，可能造成火灾事故。由此可见，人们要治理好电磁加热器的谐波干扰问题。

目前人们治理电磁加热器谐波干扰问题的方法有两种，治理效果都比较明显。一是加大变压器容量，并在谐波源配电柜处，为电容器加装串联电抗器，防止电容对谐波的放大，减少谐波的干扰。二是在电磁加热器的中频炉出线回路中安装滤波器，减少中频炉谐波的产生。有源滤波器是滤除谐波非常有效的方式，当滤波器检测出谐波电流之和，会产生一个与该谐波电流大小相等和极性相反的补偿电流，从而抵消谐波电流的分量。在有源滤波器对谐波进行跟踪补偿时，不会被电网的阻抗所影响。据人们研究发现，有源滤波器的谐波滤波效率高达90%，可以保护电磁加热器的稳定运行，不影响电网其他设备。但这个前提是使用质量可靠的有源滤波器，一旦选择的滤波器质量不好，不仅不能滤除谐波，还会产生更多的谐波。

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