1.2、感應加熱的負載特性

把感應電爐的線圈看成是原繞組，負載看成是付繞組，就成了缺乏鐵芯的變壓器。電工原理把這種結構稱為“空心變壓器”，它與真實變壓器的不同之處在于漏磁通是不可忽略的因素。

等效電路圖中：Ls1---繞組漏電感；Lm---激磁電感；Ls2---負載漏電感；R1----繞組電阻；R2----負載等效電阻。

有別于變壓器的是：由于感應線圈產生的磁通并不完全穿過負載，負載電流產生的磁通也并不完全穿過感應線圈，因而漏磁通所表現(xiàn)出的漏電感Is1和Ls2是不可忽略的。此外，由于磁通路徑是空氣和導磁系數(shù)很小的金屬，需要較大的激磁電流才能產生所需的磁通，所以激磁電感Lm較小。

在等效電路圖2中，Ls1和Ls2是和電阻R1、R2串聯(lián)，而Lm是并聯(lián)連接的，故等效電路表現(xiàn)出較大的電感特性。于是，在分析感應電爐特性時，可把感應電爐看成一個較大電感L和較小電阻R串聯(lián)的電路，這個電感和電阻是感應線圈和爐料綜合表現(xiàn)出的負載特性。

圖3所示的感應爐簡化電路圖中，電感L的感抗X值要比等效電阻R大很多，一般感應爐的X/R在4～12范圍內，多數(shù)情況下在6～10范圍內。X/R是衡量電感電阻串聯(lián)電路特性的重要參數(shù)，稱為電路的Q值。

由于電路的電感成分很大，必須經電容補償后才能正常運行。電容補償?shù)穆?lián)接方式有并聯(lián)補償和串聯(lián)補償兩種方式，故采用并聯(lián)補償方式運行的逆變器稱為并聯(lián)逆變器而采用串聯(lián)補償方式運行的逆變器稱為串聯(lián)逆變器。

經電容補償后的負載電路成為典型的RLC串聯(lián)電路，其振蕩條件為R＜2*，基本補償條件下，即R＜2X。感應線圈經電容補償后的負載電路是一個高Q值的振蕩電路，故感應加熱用的逆變器（無論并聯(lián)逆變器或串聯(lián)逆變器）又通稱為負載振蕩型逆變器。

感應加熱的負載特性除振蕩性外，還有頻率適應性。即特定的感應加熱負載在一定的頻率范圍內才能獲得較高的加熱效率。

感應加熱負載對頻率的適應范圍取決于感應體尺寸大小。這是因為小尺寸的負載與感應線圈尺寸的差別較大，在較低頻率下工作需較大的工作磁通，因而漏磁通較大；通俗地講感應器耦合較松，由感應線圈傳遞到負載的能量相對較少，因此效率較低。當負載和感因器結構（直徑、高度、爐襯厚度、材料電阻系數(shù)、導磁系數(shù)等）確定后，隨著運行頻率升高，感應器的電效率上升，此頻率/效率特性是一條飽和曲線，在一定頻率以上，感應器電效率不再增加。然而，頻率偏高后，電容補償量和傳輸損耗都隨之增加。所以，能夠獲得較高感應器電效率的一段不太高的頻率范圍稱為感應加熱的最佳頻率。