第1章 概述

1.1 感应加热的发展历史

1831年法拉第（Michael Faraday）发现的电磁感应是感应加热的理论基础。

1840年焦耳（J.P.Joule）表达了电热定律，即导体上每秒通过电流产生的热，与导体的电阻和电流的平方成正比。

1868年福考特（Foucault）提出了涡流理论。

1916年美国普林斯顿大学的诺思拉普（Edwin F.Northup）研制出火花式逆变器感应炉，用于熔炼金属。

1930年，原苏联的В.П.ВОЛОΓДИН研制成高频感应炉。

感应加热用于表面淬火的最早的例子，在原苏联是1935年应用于钢轨和曲轴颈表面淬火，图1-1所示为В.П.ВОЛОΓДИН在进行曲轴颈感应淬火。与此同时，美国俄亥俄州曲轴工厂为提高曲轴颈的耐磨性，也研制了曲轴淬火机床其后，感应淬火广泛地应用于汽车、铁路、机床、机车、轴承、冶金、石油宇航等各个行业。由于感应加热具有节能、劳动环境好及便于自动化等优点感应加热技术得到迅速发展。

1939年，В.П.ВОЛОΓДИН出版了首部感应加热专著《感应方法表面淬火》。1947年，原苏联建立了高频电流科学研究院（НИИТВЧ），其后该研究院以ВОЛОΓДИН命名，称为沃罗格金高频电流科学研究院，即ВНИИТВЧ。

图1-1 В.П.ВОЛОΓДИН在进行曲轴颈感应淬火

我国在20世纪50年代中期，中国科学研究院长春光机所已研制出火花式高频电源，1958年，天津广播器材厂与北京广播器材厂相继研制出200～300kHz，30kW、60kW、100kW的电子管高频电源，湘潭电机厂与锦州电炉厂则制造出机械式发电机及控制设备，DGF-C-102 108、252，GT40／4感应透热设备等系列产品，ZG-200型真空感应电炉也开始供应市场。

其后在工业发达国家感应加热装置的发展有以下几个里程碑：

1964年，Louis Allis Co设计并应用晶闸管于逆变器。

1969年，第一台540Hz全固态电源建成。

1972年，第一台50kHz电源建成。

1973年，LED诊断控制屏用于故障显示。

1974年，电源设备的冷却系统改进，可见的排出水被流量计及压力表所取代，第一台压力闭路循环冷却系统使用于整个感应加热系统的冷却。

1978年，第一台效率为97％固态电源由Pillar Co.设计并制造。

1980年，在工业发达国家实际上淘汰了机式发电机及倍频器。

1986年，第1台晶体管逆变器在MOSFET功率器件上研制成，频率从几百赫兹到几十万赫兹，功率从几百瓦到几百千瓦。

1990年晶体管逆变器在IGBT基础上研制成功，频率从几百赫兹到150kHz功率可达几兆瓦。由于其成本低，便于并联等，将取代全部晶闸管电源。