磁路引导在感应加热系统中的应用

徐 微，李守智，李波波，杨文强，张 苗

(1.西安交通大学城市学院电气与信息工程系，陕西 西安 710018；2.西安理工大学电气工程学院，陕西 西安 710048；3.西安增材制造国家研究院有限公司，陕西 西安 710075)

金属元件的热处理过程中，感应加热相较于传统的化学燃烧加热，具有很多优点，如效率高、控制精准、绿色环保等[1]，因此在拉丝机、吹膜机、造粒机、注塑机、挤塑机、热塑性塑胶管材、型材生产等加热领域的应用越来越广泛[2]。

影响感应加热效率的因素非常多，2010 年陈刚[3]运用ANSYS 模拟了钟罩式感应加热炉温度场分布，若要取得快速的升温，则需要提高加热体的功率，即热生成率。2015 年Russell 等人[4]研究了电源频率、电流密度对金属工件感应加热效果的影响，增大电流，能有效提高感应加热效率，对于表面加热，频率越高，加热时间就越短。2015 年郭建龙等人[5]研究了不同感应线圈电参数电流、频率，线圈匝数，铸坯的初始温度对连铸方坯横截面温度分布的影响。2015 年薛萍等人[6]研究了平板式感应加热线圈磁场的分布特性，通过改进线圈和平板的结构、优化加热参数和控制策略来提高线圈中心的加热温度。2016 年孙兴龙等人[7]研究了磁场作用深度、电源功率和测试点高度对矩形电磁冒口加热效率的影响。2019 何明等人[8]研究了磁屏蔽对钢包结构中电磁出钢系统中电源功率损耗的影响，采用磁屏蔽的方法能够有效降低线圈的功率损耗。

从查阅的文献来看，感应加热效率主要与电源频率、功率、磁场强度、加热距离等因素有关[3－8]。……