感应加热炉及电源设备工作原理（三）

1.3、感应加热的效率和损耗

感应加热过程的能量损耗主要包括以下四项：

• 感应器内流过电流引起的发热损耗：该损耗被冷却水带走。这部分损耗是系统的主要损耗，与感应器结构、炉料物理性能、加热频率相关，常用“电效率”描述此项损耗。电效率为传输到被加热工件的能量与感应器从电源得到的能量之比。感应加热的电效率一般在50%～80%范围。

• 热损耗：被加热工件向周围散热引起的损耗，这部分损耗仅次于感应器损耗。常用“热效率”描述此项损耗，热效率为使工件加热的净热量与工件从感应线圈得到的总热量之比。感应熔炼的热效率一般在65%～90%范围。

传输损耗：从变频电源向负载供电的电缆、母线引起的损耗，一般在2%～7%。

变换损耗：电源柜内的变流元件、滤波电感、换流电感、补偿电容的损耗，一般在2%～5%。

例：当前熔炼炉电耗的较好水平为600KWh/吨

钢在1650℃时的热容约为320千卡/Kg（含熔化潜热65千卡/Kg）,1吨钢所需净热量为320000千卡，折算电量为320000/(0.24*3600)=370KWh,总效率为370/600=61.7%

按此效率大致推断，电效率约为75%，热效率约为87%，传输效率和变换效率总和约为94%。

1.4、感应加热的主要参数

•频率

50HZ（工频），用于大功率感应加热和熔炼（感应透热炉、有芯炉和无芯炉）；

100HZ～2500HZ，用于各功率范围内感应加热和熔炼（感应透热炉和无芯炉）；

2500HZ以上，用于淬火和小尺寸工件加热。

• 电压

2、变频电源的分类及应用范围

2.1、分类特点及应用范围：

在变频器的发展过程中，出现过很多种类的变频器，至今广泛应用的是交--直--交变频器（曾经有交---交变频器等），电路结构为：工频电源供电----整流成直流电源----逆变成中频电源。

按直流电源的性质：以电流源供电的逆变器称为电流型逆变器，并联逆变器即属此类。以电压源供电的逆变器称为电压型逆变器，串联逆变器即属此类。

按用途：感应加热用逆变器、电力传输用逆变器（风电）、电机传动用逆变器

按器件：SCR逆变器和IGBT逆变器。

当前使用较多的是：

IGBT电压型SPWM（即脉宽调制）三相逆变器------（电力传输，电机传动）

SCR电流型逆变器-----即并联逆变器（中频感应加热，8000HZ以下）

SCR电压型逆变器-----即串联逆变器（中频感应加热，8000HZ以下）

IGBT电压型逆变器----（高频感应加热，4000HZ～200KHZ）

IGBT电流型逆变器----（高频感应加热，4000HZ～200KHZ）