高頻加熱法基本結構原理

高頻電源的基本工作原理及結構：把外部提供的50Hz的交流電直接整流成高壓直流電，然后采用功率器件MOS管或IGBT經過電容和電感組成的LC震蕩電路將直流電逆變?yōu)楦哳l交流電，高頻交流電通過高頻變壓器變成低壓高頻電源輸出。

高頻感應加熱電源通常采用逆變調功方式，逆變調功可以分為三類：

(1)頻率調制(PFM)。頻率調制的方法就是調節(jié)逆變開關管的開關頻率，從而改變輸出阻抗來達到調節(jié)輸出功率的目的。這種調功方式比較常用，優(yōu)點是調節(jié)方法比較簡單，而且較容易實現(xiàn)軟開關。但是，功率調節(jié)線性不好，而且調節(jié)范圍不大。

(2)脈沖密度調制(PDM)。PDM就是通過控制脈沖密度，從而控制輸出平均功率，來達到控制功率的目的。這種控制方法較容易實現(xiàn)，但是由于是問斷加熱，所以加熱效果不好。

(3)脈沖寬度調制(PWM)。PWM通過調節(jié)逆變開關管的一個周期內導通時間來調節(jié)輸出功率。這種方法等同于普通開關電源的調制方法，調節(jié)線性好，范圍大，但是不容易實現(xiàn)軟開關。

高頻感應加熱，是將工頻交流電轉換成頻率一般為15～200kHz甚至更高的交流電，利用電磁感應原理，通過電感線圈轉換成相同頻率的磁場后，作用于處在該磁場中的金屬體上。利用渦流效應，在金屬物體中生成與磁場強度成正比的感生旋轉電流(即渦流)。由旋轉電流借助金屬物體內的電阻，將其轉換成熱能。同時還有磁滯效應、趨膚效應、邊緣效應等，也能生成少量熱量，它們共同使金屬物體的溫度急速升高，實現(xiàn)快速加熱的目的。

高頻電流的趨膚效應，可以使金屬物體中的渦流隨頻率的升高，而集中在金屬表層環(huán)流。這樣就可以通過控制工作電流的頻率，實現(xiàn)對金屬物體加熱深度的控制，又充分地利用能量。

高頻電源選擇主要考慮以下幾方面：

(1)結構形式。根據(jù)焊接設備的情況選擇單體式或分體式。

(2)加熱功率。根據(jù)加熱工件的大小確定功率，一般鋸片、薄壁鉆焊接的功率為15～25kW，滾筒、磨盤焊接選擇功率36～46kW。

(3)振蕩頻率。振蕩頻率與焊接效率及深度有關，鋸片薄壁鉆焊接頻率為15～50kHz。硬質合金等導磁率低的材料焊接頻率為150～250kHz。

(4)感應圈的匝數(shù)范圍。有些電源可以單匝或多匝，有些電源必需是多匝。用戶可以根據(jù)高頻電源輸出變壓器、加熱工件的尺寸、加熱功率等因素綜合考慮確定感應圈的結構。一般多匝效率高，頻率會低些。

(5)測溫與控溫。隨著焊接質量要求的不斷提高，要求在焊接過程中控制焊接溫度，一般采用紅外線測溫專用的溫度控制器控制恒定的溫度。 2100433B

電加熱法是一種用于冬天的加熱法。

電加熱法electric heat method

冬期澆筑的混凝土利用電能加熱養(yǎng)護，包括電極加熱、電熱毯、工頻渦流、線圈感應和紅外線加熱法。2100433B

平均氣溫很低或構件表面系數(shù)很大時可以利用低壓飽和蒸汽加熱混凝土，從而在較短的養(yǎng)護時間內使混凝土獲得較高的強度或達到設計強度等級。蒸汽加熱法分為兩類，一是使蒸汽與混凝土直接接觸，利用蒸汽的濕熱作用加熱混凝土，如蒸汽室法、蒸汽套法和內部通氣法；另一是將蒸汽做為熱載體，通過某種形式的散熱器將熱量傳導給混凝土加熱混凝土，如毛管法和熱模法。蒸汽加熱法是利用蒸汽的濕熱作用加熱混凝土，由于蒸汽溫度高于混凝土溫度，蒸汽壓高于混凝土內氣壓，蒸汽將在混凝土表面發(fā)生凝結，依靠凝結放熱將蒸汽熱傳導給混凝土，使混凝土在較高的溫度下硬化，同時又供給一定的水分，使混凝土的硬化過程中不致蒸發(fā)過量而干燥脫水。蒸汽加熱法生產效率高、工程質量好，需要鍋爐設備，施工現(xiàn)場敷設管道多，適用于具有蒸汽設施的擴建工程。

蒸汽加熱法應優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥，水泥用量不超過350kg/m³混凝土，水灰比控制在0.4～0.6，坍落度不超過50mm。摻有引氣型外加劑或氯鹽的混凝土，不宜采取蒸汽加熱法。選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥蒸汽加熱法養(yǎng)護的混凝土最高加熱溫度不得超過80℃；選用礦渣硅酸鹽水泥和火山灰硅酸鹽水泥，不得超過95℃。蒸汽加熱法養(yǎng)護整體澆筑的混凝土結構時，必須按規(guī)定控制升溫和降溫速度，以避免出現(xiàn)裂縫。 2100433B

(1)蒸汽加熱法采用低壓飽和蒸汽(工作壓力小于70kPa)養(yǎng)護混凝土，以防止表面出現(xiàn)脫水現(xiàn)象和產生裂紋。

(2)蒸汽加熱法養(yǎng)護混凝土，采用普通硅酸鹽水泥，不宜超過80℃；礦渣硅酸鹽水泥，可提高到85-95℃，以防止蒸汽養(yǎng)護混凝土由于養(yǎng)護溫度過高，而引起的混凝土后期強度降低現(xiàn)象。

(3)蒸汽加熱法養(yǎng)護整體澆筑結構時，加熱時的升溫速度有一定的限制。

(4)蒸汽加熱養(yǎng)護的混凝土結構，拆模時應在混凝土冷卻到 5℃后進行，如果混凝土溫度與外界空氣溫度相差超過20℃時，拆模后為使混凝土表面的冷卻緩慢進行，應暫時用適當?shù)谋夭牧霞右愿采w。

(5)蒸汽加熱養(yǎng)護的混凝土在冷卻前有較高的脆性，因此不允許承受沖擊或振動荷載的作用。

(6)采用蒸汽養(yǎng)護法的結構，不宜采用高標號水泥。水泥品種宜采用礦渣或火山灰水泥，不得使用礬土水泥。

(7)采用蒸汽養(yǎng)護法的混凝土，每立方米混凝土的水泥用量不宜超過350kg，混凝土的水灰比為0.4～0.6，坍落度宜在5cm以下。