感应加热原理来源于法拉第发现的电磁感应现象，是指交变的电流会在导体中产生感应电流，从而导致导体发热。感应加热设备是一种将三相工频交流电，整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的电流，供给由电容和感应线圈里流过的交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。这种涡流同样具有中频电流的一些性质，即，金属自身的自由电子在有电阻的金属体里流动要产生热量。
感应加热技术的发展
感应加热技术开始于，1890年瑞典技术人员发明了第一台感应熔炼炉 ——开槽式有芯炉;1916年美国人发明了闭槽有芯炉，从此感应加热技术逐渐进入实用化阶段;1957年，美国研制出作为电力电子器件里程碑的晶闸管，引发了感应加热技术的革命。1966年，瑞士和西德首先利用晶闸管研制感应加热装置，从此感应加热技术开始飞速发展。20世纪80年代后，电力电子器件再次快速发展，GTO、MOSFET、IGBT、M CT及 SIT等器件相继出现。感应加热装置也逐渐摒弃晶闸管，开始采用这些新器件。现在比较常用的是IGBT和MOSFET。
我国感应热处理技术的真正应用始于1956年，从前苏联引入，主要应用在汽车工业。随着20世纪电源设备的制造，感应淬火工艺装备也紧随其后得到发展。现在国内感应淬火工艺装备制造业也日益扩大，产品品种多，原来需要进口的装备，逐步被国产品所取代，在为国家节省外汇的同时，发展了国内的相关企业。目前感应加热制造业的服务对象主要是汽车制造业，今后现代冶金工业将对感应加热有较大需求。
感应加热设备的分类
目前的感应加热设备主要有三类，即：感应熔化设备系列、感应加热设备系列、感应调质设备系列三个系列。本文中国铸造网主要介绍中频感应加热设备
中频感应加热设备用途：
1、锻前加热：应用于齿轮、齿圈、半轴连杆、轴承、卸扣、索具等产品锻前加热工艺;
2、在线加热：管道防腐喷涂、棒料蓝脆下料、钢(丝)管在线调质等工艺;
3、局部加热：U型栓折弯、滚筒热装配、钢管弯管等生产加热工序。用于棒料、圆钢，方钢，钢板的透热，补温，兰淬下料在线加热，局部加热，金属材料在线锻造(如齿轮、半轴连杆、轴承等精锻)、挤压、热轧、剪切前的加热、喷涂加热、热装配以及金属材料整体的调质、退火、回火等。
中频感应加热设特点：
1、节约。加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与锻模成本
2、环保。工作环境优越、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能
3、精准。加热均匀，芯表温差极小，温控精度高
4、中频炉加热装置具有体积小，重量轻、效率高、热加工质量优及有利环境
中频炉是铸造锻造及热处理车间的主要设备， 其工作的稳定性、可靠性及安全性是流水作业的铸造锻造及热处理生产线正常稳定工作的保证。中频炉在热加工领域有着很好的发展前景如主要生产锻造锻前加热炉，透热炉以及用于：透热、轧制、锻造、弯管、热处理(淬火)、焊接等工艺的感应加热。
中频加热设备的工作原理
中频感应加热弯管机的工作原理是利用中频电源对钢管进行加热，同时将钢管匀速推进，使加热部分的钢管沿预设的轨道行走从而形成具有一定曲率半径和角度的弯管。先将钢管安装就位，通过摇臂回转装置上的丝杠丝母传动装置调整好弯曲半径，采用中频炉感应加热圈对钢管加热到一定温度后进行弯曲，弯曲时以液压为动力，由小车将钢管向前推进，沿调整好的弯曲半径在加热处发生变形而弯曲，钢管变形后对其喷水冷却，从而获得所需的弯管管件。
1)动力系统
动力系统由电机和减速机组成，有两种工作状态：快进(退)和工进，分别由交流电机和变频电机驱动。
变频电机：提供弯管机工进的动力。
交流电机：制动器和电磁离合器与交流电机联动控制。
2)传动机构
包括齿轮组、链条、导轨等。
中频感应加热设备几种电路形式在锻造过程中的能耗比较
目前国内使用的锻造用中频感应加热设备主要有三种电路形式, 其中使用量最大的是20 世纪80 年代初发展起来的由晶闸管变频的中频感应加热设备。整流部分由6 只晶闸管完成将三相交流电变成直流,同时担任设备的功率调节。
此整流电路的缺点:
1、 功率调节是通过调节晶闸管的导通角实现的, 导通角减小, 电网的功率因数就会降低, 用户不得不另配功率因数补偿柜, 增加新的投入( 如果用户不另配功率因数补偿柜,将会导致用户配电室的功率因数补偿柜电容损坏或供电变压器发热) 。
2、整流后的直流滤波由大的直流电抗器完成, 此部分带来1% ～3% 的损耗, 变频电路由4 只晶闸管完成, 变频电路的损耗大约为5% 。受晶闸管关断的制约, 变频回路的功率因数只能达到0. 8 ～0. 85。
3、输出电路是由感应线圈( 炉体) 和补偿电容组成的并联谐振电路。受晶闸管耐压的限制, 中频电压≤750V, 因此,感应线圈上的电流通常是直流电流的5 ～10 倍( 5 ～10是振荡回路的品质因数俗称Q 值, 并联谐振电路的特征是振荡电流是直流电流的Q 倍) , 所以并联谐振输出电路通常有较大的损耗, 约占整机功率的25% ～30% 。因此晶闸管变频中频感应加热设备的整机效率大约只有60% ～70% 。
