（西安威特电力电子设备研究所，西安 710000）

1 梯度加热和感应熔炼过程铝镁等有色金属棒料阻抗变化对加热系统的影响

目前国内铝镁及有色金属型材加工中用于棒料梯度加热设备，主要有变频梯度加热和工频梯度加热两种方式[1]。在加热过程中，对整个系统工作效率影响较大的因素，是加热过程中棒料温度改变时，材料电性能改变引起的系统阻抗变化对加热效率的影响。金属材料的这种固有特性对工频加热来说，温度引起的阻抗变化只能被动接受。而对于棒料长度变化时，未能充满炉膛，引起的系统阻抗变化，此时由于系统阻抗小，感应线圈电流过大，会引起设备故障，所以需要加入补偿体进入感应线圈中，以此弥补棒料长度不足引起的系统阻抗变化，增加系统阻抗。被加热的补偿体依靠水冷降温，直接加大设备无用能耗。如不使用补偿体进炉，就要将空炉部分的感应线圈断电，这将造成三相供电不平衡，用电效率低，并能造成变压器损坏。铝棒温度改变时，引起的铝棒材料阻抗变化这种固有特性对变频加热来说，同样影响设备工作效率。在因温度变化使阻抗偏离设备的额定阻抗时，变频电源处于低电效率、低输出功率的工作状态。变频电源的工作原理是先将50HZ交流电通过三相可控桥式整流电路变为可控直流电，再通过逆变半导体器件及负载LC（感应圈与补偿电容）振荡，在感应圈上形成单相变频交流电，以其交变磁场使感应圈（炉体）中的铝棒发热。……