К статическим преобразователям частоты относят тиристорные и ионные преобразователи, позволяющие получать ток с частотой до 10 кГц.В тиристорных преобразователях частоты совмещаются два процесса: выпрямление и инвертирование (преобразование постоянного тока в ток повышенной частоты). Чаще всего выпрямление и инвертирование осуществляют разные группы тиристоров.
Основная часть ионного преобразователя — электровакуумный прибор с холодным или нагретым катодом, наполненный разреженным газом. Принцип действия преобразователя примерно такой же, что и тиристорного.
В отличие от электромашинных преобразователей статические преобразователи позволяют изменять частоту в широком диапазоне весьма простыми средствами. Это дает возможность автоматизировать и оптимизировать процесс нагрева.
Статические преобразователи имеют больший КПД, чем электромашинные. При использовании последних расход электроэнергии для нагрева стали до 1250 °С составляет 450—500 кВт-ч/т. При использовании статических преобразователей он снижается примерно на 10 %. Масса оборудования электромашинного преобразователя в 1,5—3 раза больше массы статического.
Важная часть индукционной установки — конденсаторная батарея повышенной частоты, используемая для повышения коэффициента мощности или cos ф (отношение активного сопротивления одного витка к его полному сопротивлению).
В кузнечно-прессовых цехах индукционные установки используют главным образом для нагрева заготовок под пластическую деформацию. Для снижения удельного расхода энергии можно использовать комбинированный пламенно-индукционный нагрев. Сначала заготовки нагревают до 800—900 °С в пламенной печи,
а затем в индукционных установках.
Индукционный нагрев стальных заготовок часто используют и для термообработки, например закалки. Закалка проводится с целью повышения твердости поверхностных слоев с сохранением «мягкой» сердцевины, что достигается при нагреве поверхностных слоев и быстром охлаждении в воздушной, масляной или водяной среде.
Для сокращения расхода электроэнергии можно рекомендовать предварительный подогрев массивных изделий в газовых печах, что будет сопровождаться также увеличением глубины закаленного слоя.
Домашний секрет