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高频加热的物理本质

发布时间:2019-08-03 浏览量:570+


高频加热(包括感应加热和介质加热)是利用高频电磁场对被加热物体的作用来进行加热的。
一、感应加热的物理本质
感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流(涡流损耗),以及导体内磁场的作用(磁滞损耗)引起导体自身发热而进行加热的。
将导体置于通有高频电流的螺线管线圈里。由于线圈内高频变化磁场的作用,导体被感应出一个沿着表面流通的涡流。这个涡流电流的大小与磁场强度平方和磁场变化频率成正比。频率愈髙,涡流流过的导体表面层愈薄,导体的加热深度也愈浅,因此感应加热的电源频率应按加热的要求来选取。一般用于金属熔炼的高频电源频率在几千赫左右,而金属熔炼的功率却很大,因此通常由增频发电机或可控硅变频器供给电能。

二、介质加热的物理本质
介质加热又称电容加热,是利用介质在髙频电场作用下自身发出的热量进行加热的。在电容极板上加直流电源,则在电容极板间就存在着一个方向不变的电场。若将介质置于电容极板中间,则受恒电场的作用,介质分子被极化,则介质分子里所有原子中的电子(带负电荷)移向正极板,而原子核(带正电荷)移向负极板,但介质极化后分子不运动,因此不会发热。
如在电极板上加以交变电源e,则电容极板的极性及极板间电场方向也发生交替变化。这样在介质分子中正电荷中心与负电荷中心的位置随着电场方向的变化而变化,相当于分子发生骚动。其骚动速率与电源电压变化频率一致,骚动幅度则取决于电场强度和介质材料的介电性能。由于介质分子骚动,介质内部之间产生摩擦发热,于是介质就被加热。