[实用新型]细线材感应加热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于感应加热技术，具体地说是涉及一种细线材感应加热装置。

背景技术

现代感应加热技术(设备)在金属热处理，透热成型和熔炼等方面有着广泛的应用。但在细线材(￠6以下)感应加热应用方面却不能达到理想加热效果，原因是采用感应器以单一感应方式加热线材。具体地说，线材穿在截面积为Φ_m的感应器内，在线圈中通入电流，由于法拉第效应在线圈内部产生了垂直于线圈方向的磁通，磁通方向与线材方向一致，而线材在磁通的作用下内部生产赶上电流i，在电流作用下线材被加热。

在感应加热过程中设备输出功率：其中f为电流频率，n为感应器匝数，I₂为感应器上的电流，而作用到线材上的功率为由于感应器的制作工艺和线圈内通过的电流很大，对于线径小于6mm的线材，感应器包含的截面积比线材的截面积大很多，一般线圈产生的磁通Φ_m比线材截面积D大3倍以上，使得作用到线材上的功率不到设备输出功率的1/3，漏磁较高，因此单一感应器加热线材方式效率很低，线材加热速度慢，加热不到理想温度，设备达不到额定功率(设备输出功率调不出来)，加热效率低(耗电量大)。目前国内外众多专业厂家和科研单位正致力于此技术方面的研究，但至今均未见到理想方案出台。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种感应加热效率高的细线材感应加热装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型由匹配变压器构成，所述匹配变压器的原级线圈连接高频电源，匹配变压器的次级线圈I依次缠绕在导向轮和金属轮上。

所述的匹配变压器还包括次级线圈II，所述的次级线圈II连接感应器。

位于导向轮和金属轮之间的次级线圈I贯穿在感应器中。

采用上述技术方案的本实用新型，是一种在线材内部产生纵向和横向两种磁场共同作用的复合磁场感应加热装置。它通过高频电流加热和感应器在线材内部产生高频感生电流，然后利用该高频感生电流进行加热，从而使得高频电流加热细线材时加热均匀，并且可提高加热温度，从而提高了加热效率。

本实用新型加热效率高，能耗低，感应器的漏磁通大幅度减少。试验测试数据证明，若采用单一感应加热，耗电量为1000-1200度电/吨材。而采用本实用新型的复合加热形式，耗电量仅为280-320度电/吨材。此种加热方式线材的运动轨迹为直线运动，适合于￠2.5-￠6直径的线材加热。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1的结构图；

图2为本实用新型中实施例2的结构图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例由匹配变压器构成，上述匹配变压器的原级线圈6连接高频电源，匹配变压器的次级线圈I3依次缠绕在导向轮1和金属轮2上。在本实施例中，次级线圈I3即为细线材，在绕线时，细线材先穿过金属轮2，然后再穿过匹配变压器内部，再绕过导向轮1，最后从金属轮2绕出。

本实施例的工作原理是：原级高频电流在变压器磁芯内部产生磁通方向垂直于原级的高频交变磁场，即横向磁通。在高频交变磁场作用下，细线材内产生方向与线材绕线方向平行的交变电流，利用该交变电流进行加热。

在本实施例中，线材的加热是靠变压器原级产生的横向磁通加热线材，磁通利用只有一个方向，且横向磁通的利用率非常高，加热效率好。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，增加了纵向磁通加热，即本实施例在纵向磁通和横向磁通共同复合的作用下进行线材加热。

具体地说，如图2所示，匹配变压器还包括次级线圈II4，次级线圈II4连接感应器5，且位于导向轮1和金属轮2之间的次级线圈I3贯穿在感应器5中。

在图2中，匹配变压器原级接高频电源，次级线圈II4与感应器5连接，细线材首先穿过金属轮2，再穿过匹配变压器内部，然后从导向轮1上绕过转向，再通过感应器5，从金属轮2上绕出。当在变压器原级通过高频交流电流时，由于电磁感应在细线材周围产生磁通方向与线材运行方向平行的磁场，即纵向磁通，在感应器5内的线材内部产生涡流电流，将线材加热。另一方面，原级高频电流在变压器磁芯内部产生磁通方向垂直于原级的高频交变磁场，即横向磁通，在高频交变磁场作用下，线材内过产生方向与线材绕线方向平行的交变电流。

这样，在纵向磁通和横向磁通复合的作用下，线材加热速度快，电利用效率高。