納米晶高頻感應加熱電源變壓器

一、       前言

    自工業上開始應用感應加熱電源以來，已過去將近80年了。在這期間，感應加熱理論和感應加熱裝置都有了很大發展，已成為冶金、國、機械加工等部門及鑄、鍛和船舶、飛機、汽車制造業等電源。

    在感應加熱裝置中輸出耦合電路是重要的一部分，它直接決定了輸出裝置的效率。電磁耦合電路在感應加熱裝置中應用為普遍，幾乎可以說是。分析一下感應加熱電源應用的頻率區間，在（400Hz～0KH）這個頻段感應加熱電源的應用為廣泛。到目前為止，電磁耦合電路一般在中頻頻段（400Hz～15KHz）使用的是硅鋼鐵芯變壓器，在高頻段則為空芯變壓器。

    硅鋼鐵芯適宜在低頻下工作，由于硅鋼鐵芯在高頻狀態下損耗急劇增加，一般使用頻率不過400Hz。當工作頻率升高，過400Hz工作時，若仍使用硅鋼鐵芯，在設計上就須對鐵芯采取措施。比如降低使用工作點，對鐵芯進行強制冷卻（水冷，氟利昂冷卻），使用薄硅鋼制作鐵芯，硅鋼中的硅含量等。這些措施對設計和使用都造成了困難，并且了制作成本，而且由于鐵芯損耗大，降低了裝置的整體效率。事實上由于以上所提到的困難，工作頻率在過8KHz時已經無法再使用硅鋼鐵芯變壓器了。

    鐵氧體雖然高頻損耗小，但飽和磁感應密度Bs和磁導率μ太低，適合于在上百KHz的高頻狀態下運行。感應加熱裝置的功率一般都比較大，所需鐵芯體積也大，而大型鐵氧體制作比較困難，一般在需要大型鐵氧體鐵芯時，都是用塊狀的鐵氧體粘結而成，使用很不方便。

    空芯變壓器沒有鐵芯，電磁耦合差，漏磁、漏感、激磁電流都很大，導致空載損耗高，電磁污染大。所在在能用鐵芯變壓器的情況下，就盡量不要空芯變壓器。

    由于上述問題的存在，使感應加熱裝置在中頻和高頻頻段的應用受到了很大的限制，從而也限制了用戶更好的選擇適宜頻率，制定工藝。

    從七十年代初期開始，出現了一種新型的軟磁材料-非晶。到九十年代又開發出了納米晶材料。非晶、納米晶材料在中頻和高頻這個頻段所表現出來的優異性能為解決上述問題提供了一個較好的解決方案，如果使用由非晶、納米晶材料鐵芯制成的變壓器可耦合效率，減少損耗，從而整機效率。

二、非晶和納米晶材料在感應加熱裝置中的應用

非晶材料適合在16KHz以下的中頻段使用。而在（16～100KHz）則應使用納米晶材料。相比較于硅鋼，非晶材料的電阻率大，矯頑力小，導磁率高，帶材厚度薄，比硅鋼更適合在400Hz～15KHz的中頻段使用。但當頻率繼續升高時，非晶材料的磁導率急劇下降，高頻損耗上升，從性能、效率、價格的各個指標綜合分析，就應當考慮使用納米晶材料了，與鐵氧體相比，納米晶材料在飽和磁感應密度Bs、磁導率μ、居里溫度都具有優勢。

三、我司常用變壓器參數及規格

1、我司變壓器主要參數：

工作電流：三相380V/50Hz

工作電壓范圍：342V～430V

振蕩頻率：≤100KHz

負載持續率：100%

冷卻水壓：0.1～0.3MPa

2、我司變壓器常用規格：