中頻爐是一種將工頻50HZ交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l也就是300HZ以上至1000HZ的電源裝置，把三相工頻交流電，整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線(xiàn)圈里流過(guò)的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線(xiàn)，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。
一、中頻爐工作原理
1.中頻爐主要由電源、感應(yīng)圈及感應(yīng)圈內(nèi)用耐火材料筑成的坩堝組成。坩堝內(nèi)盛有金屬爐料, 相當(dāng)于變壓器的副繞組, 當(dāng)感應(yīng)圈接通交流電源時(shí), 在感應(yīng)圈內(nèi)產(chǎn)生交變磁場(chǎng), 其磁力線(xiàn)切割坩堝中的金屬爐料, 在爐料中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 由于爐料本身形成一閉合回路, 此副繞組的特點(diǎn)是僅有一匝而且是閉合的。所以在爐料中同時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流, 感應(yīng)電流通過(guò)爐料時(shí), 對(duì)爐料進(jìn)行加熱促使其熔化。
2.中頻電爐利用中頻電源建立中頻磁場(chǎng)，使鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)渦流并發(fā)熱，達(dá)到加熱材料的目的。中頻電爐采用 200-2500Hz中頻電源進(jìn)行感應(yīng)加熱，熔煉保溫，中頻電爐主要用于熔煉碳鋼，合金鋼，特種鋼，也可用于銅，鋁等有色金屬的熔煉和提溫.設(shè)備體積小，重量輕， 效率高，耗電少，熔化升溫快，爐溫易控制，生產(chǎn)效率高。
二、中頻爐諧波產(chǎn)生的原因
中頻爐諧波的產(chǎn)生主要是來(lái)自非線(xiàn)性電氣設(shè)備的使用：
（1）具有鐵磁飽和特性的鐵芯設(shè)備，比如：變壓器、電抗器等。
（2）以具有強(qiáng)烈非線(xiàn)性特性的電弧為工作介質(zhì)的設(shè)備，比如：氣體放電燈、交流弧焊機(jī)、煉綱電弧爐、中頻爐等。
（3）以電力電子元件為基礎(chǔ)的開(kāi)關(guān)電源設(shè)備，比如：各種電力變流設(shè)備、變頻調(diào)速和調(diào)壓裝置、大容量的電力晶閘管可控開(kāi)關(guān)設(shè)備等。
以上所述的電氣設(shè)備被大量的使用于化工、電氣鐵道、冶金、礦山等工礦企業(yè)以及各式各樣的家用電器中。以上這些非線(xiàn)性電氣設(shè)備由于負(fù)荷具有其電流不隨著電壓同步變化的非線(xiàn)性特性，使得流過(guò)負(fù)荷的電流呈非正弦波形，它由基波及其整數(shù)倍的諧波組成。產(chǎn)生的諧波使電網(wǎng)電壓嚴(yán)重失真，比如有一部分企業(yè)采用35kV線(xiàn)路供電，主要用電設(shè)備是中頻爐。供電公司就該企業(yè)對(duì)公用電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)論為：該企業(yè)6脈沖中頻爐產(chǎn)生的5、7次諧波電流導(dǎo)致35kV母線(xiàn)的電壓畸變率超出了國(guó)標(biāo)允許值。如下所示：
從上表可看出，該用電設(shè)備產(chǎn)生的5、7、11、13次諧波電流分別為允許值的3．21、1．4、l.23、1．16倍，尤其是五次諧波分量已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)。
在當(dāng)前的電力網(wǎng)中，隨著工業(yè)生產(chǎn)水平和人民生活水平的提高，非線(xiàn)性用電設(shè)備在電網(wǎng)中大量投運(yùn)，造成了電網(wǎng)諧波分量所占比重越來(lái)越高，比較明顯的就是中頻爐諧波。它不僅增加電網(wǎng)的供電損耗、影響設(shè)備絕緣，而且造成了保護(hù)裝置的誤動(dòng)與拒動(dòng)，直接威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。