中頻感應加熱的原理:工件放到感應器內(nèi),感應器一般是輸入中頻或高頻交流電 (300-300000Hz或更高)的空心銅管。產(chǎn)生交變磁場在工件中產(chǎn)生出同頻率的感應電流,這種感應電流在工件的分布是不均勻的,在表面強,而在內(nèi)部很弱,到心部接近于0,利用這個集膚效應,可使工件表面迅速加熱,在幾秒鐘內(nèi)表面溫度上升到800-1000ºC,而心部溫度升高很小。
中頻感應加熱應用領(lǐng)域
1、各種齒輪、鏈輪、軸類的淬火:
2、五金工具淬火
3、直徑70以內(nèi)所有零件的透熱鍛造;
4、機床行業(yè)的機床床面導軌的淬火處理。
5、各種金鋼石復合片鉆頭的焊接;
6、熱軋麻花鉆;
7、各種高強度螺栓、螺母的熱鐓;
8、各種截齒、釬頭、鉆桿、煤鉆頭、鉆頭等礦山配件的焊接;
9、礦山工具的焊接,如“一”字釬頭、柱齒釬頭、燕尾型煤鉆頭、鉚桿鉆頭、各種采煤機截齒、各種掘進機截齒的焊接。
10、粉末冶金燒結(jié)和金屬熔煉;
11、特殊緊固件熱處理
12、各種硬質(zhì)合金刀頭、鋸片的焊接;
中頻感應加熱
Medium frequency induction heating
1、獨特的逆變技術(shù),100%負載持續(xù)率設(shè)計,最大功率下24小時運行,高可靠性保證。
2、重量輕、體積小、安裝簡單,接上380V的三相電源、進水、出水即可,幾分鐘可完成。
3、可調(diào)節(jié)加熱時間、加熱功率、保溫時間、保溫功率和冷卻時間;大大提高了加熱產(chǎn)品的質(zhì)量和加熱的重復性,簡化工人的操作技術(shù)。
4、特別安全,輸出電壓低于36V,免除高壓觸電危險。
5、400kw中頻感應加熱機效率高達90%以上,能耗僅老式電子管加熱設(shè)備的20%-30%,待機狀態(tài)下幾乎不用電。
6、占地極小,操作簡單,幾分鐘可學會。
7、感應器可自由快速拆裝更換,超快速加熱大大減少了工件的氧化變形。
8、該設(shè)備具有過流、過壓、超溫、缺水、缺相等完善的自動保護功能,并配有故障自診斷報警系統(tǒng)。
9、取代氧氣、乙炔、燃煤等危險物品加熱的最新環(huán)保產(chǎn)品,無明火生產(chǎn)更安全放心。
10、具有恒定電流和恒定功率的控制功能,極大地優(yōu)化金屬的加熱過程,實現(xiàn)高效、快速加熱,產(chǎn)品的優(yōu)越性能得到充分發(fā)揮。
11、加熱溫度高,而且是非接觸式加熱
12、加熱速度快 - 被加熱物的表面氧化少
13、溫度容易控制 - 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,省心
14、 可以局部加熱 - 產(chǎn)品質(zhì)量好,節(jié)能
15、 容易實現(xiàn)自動控制 - 省力
16、作業(yè)環(huán)境好 - 幾乎沒有熱、噪聲和灰塵
17、能加熱形狀復雜的工件、適用面廣
18、工件容易加熱均勻 - 產(chǎn)品質(zhì)量好
靠感應加熱產(chǎn)生渦流,是閉合的電流產(chǎn)生的熱量把金屬材料融化
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中頻感應加熱設(shè)備保養(yǎng)
1.每周用壓縮空氣或風機吹凈,電路板用毛刷清掃、吹凈等。
2.每 3-6個月用專用除垢劑清洗一次機器水路,當機器頻繁水溫報警時,觀察出水口水流量明顯減少時應立即清洗,除垢劑選用普通汽車水箱除垢劑,按1/40比例稀釋后直接泵入設(shè)備水路進行清洗。
3.嚴格執(zhí)行先通水后通電的原則,工作過程中嚴禁缺水,設(shè)備內(nèi)部及感應器用冷卻水水質(zhì)和壓力必須達到要求。為避免阻塞冷卻管道,如采用水泵供水,在水泵進水口安裝過濾網(wǎng),冷卻水溫度不能高于 47℃,水流量 10T/h(建議使用軟化水。如果負載率為 100%時,冷卻水的水溫必須低于40℃,使用水循環(huán)與軟化水,氣溫低于 0℃設(shè)備不使用時把設(shè)備內(nèi)循環(huán)水放掉防止管道被凍裂。
4.感應器和多匝感應器保持清潔,防止匝間短路,變壓器接觸面和感應器連接板應干凈無氧化確保良好的導電性。感應器更換時。停止加熱后方可進行,變壓器接觸面和感應器連接板用砂紙打磨干凈確保接觸良好。
5.防觸電,請確保機殼按電工規(guī)范可靠接地,先通水、檢測水壓及有無漏水現(xiàn)象。然后再通電,待面板直流電壓表顯示為 500V 以上時,方可開啟面板電源開關(guān)。
6.設(shè)備應避免陽光、潮濕、粉塵、暴曬和雨淋等。
1、中頻感應加熱,有發(fā)電機式和可控硅式兩種。中頻電流的最高電壓可達750V左右,使用時必須遵守安全用電規(guī)則(變頻機的功率,一般都大于100kW)。中頻機房應通風良好,保持清潔、整齊和干燥。中頻設(shè)備必須有兩人以上方可開機操作,并指定操作負責人。操作人員應熟悉和遵守中頻設(shè)備操作規(guī)程,并穿戴好規(guī)定的防護用品。工件應去除毛刺、鐵屑和油垢,否則容易產(chǎn)生打弧,操作時也要防止工件與感應器接觸產(chǎn)生打弧。使用中頻淬火機床,應注意電氣、機械和液壓傳動等的安全操作規(guī)程。設(shè)備需由專人修理,修理前用放電棒對電容器等進行放電。嚴禁帶電搶修。
2、中頻感應加熱,是用工業(yè)電頻率、低電壓、大電流,對大型工件進行加熱淬火或正火。使用時應遵守安全用電規(guī)則。
3、為防止大工件中頻感應加熱時炸裂傷人,操作時必須嚴格遵守中頻熱處理操作規(guī)程和相應的大件熱處理工藝規(guī)程。應先對大工件逐件進行超聲波探傷,凡探傷后發(fā)現(xiàn)有白點、嚴重偏析和疏松等缺陷的工件,禁止用中頻設(shè)備加熱。工件應去除毛刺、鐵屑和油污,以防止打弧。生產(chǎn)操作中,必須指定負責人,操作者必須熟悉和遵守中頻設(shè)備操作規(guī)程。
中頻感應加熱介紹
中頻感應加熱采用的是串聯(lián)諧振,即電壓型諧振頻率跟蹤。因此效率較高、功率因數(shù)較高。所以有明顯的中頻感應加熱電爐節(jié)電效果,加熱每噸棒料用電341度。 中頻感應加熱設(shè)備前級不可控全橋整流,不會在整流段引起波形的變形,沒有關(guān)斷角的削波現(xiàn)象,并且用大電容濾波,因此諧波數(shù)小對電網(wǎng)的干擾小。
感應加熱多數(shù)用于工業(yè)金屬零件表面淬火、金屬熔煉、棒料透熱等多個領(lǐng)域,是使工件表面產(chǎn)生一定的感應電流,迅速加熱零件表面,達到表面迅速加熱,甚至透熱融化的效果。
隨著我國工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,感應加熱領(lǐng)域也在快速發(fā)展.由于環(huán)保要求以及煤炭漲價,用焦煤加熱不僅不符合環(huán)保要求,而且在價格和經(jīng)濟上也非常的不合算.另一方面,目前工業(yè)加熱還大量使用著KGBS以可控硅為主器件的中頻感應加熱設(shè)備.功率因數(shù)低耗費著大量的電能.隨著金融危機的曼延,節(jié)能降耗,縮減成本已經(jīng)成為中小企業(yè)非常迫切的問題.于是我們鄭州高氏利用近20年的感應加熱經(jīng)驗,成功研制出力牌系列節(jié)能型中頻感應加熱設(shè)備。
400Kw中頻感應加熱設(shè)備技術(shù)參數(shù):
型號 | GS-ZP-400 | 輸入功率 | 400KW |
最大輸入電流 | 600A | 工作電壓 | 342-430V |
振蕩頻率 | 2-4KHz | 進水口水壓 | 0.2-0.5Mpa |
主機體積 | 810*530*1780 | 分機體積 | 500*800*580 |
水溫保護點 | 50℃ | 機身顏色 | 灰色+白色 |
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0096 編號: 畢業(yè)設(shè)計論文 課 題: 中頻感應加熱電源的設(shè)計 院 (系): 機電與交通工程系 專 業(yè): 電氣工程及其自動化 學生姓名: 吳 科 虎 學 號: 020120221 指導教師單位: 電氣工程教研室 姓 名: 何 少 佳 職 稱: 高級實驗師 題目類型: 理論研究 實驗研究 工程設(shè)計√ 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā) 2006 年 06月 03 日 桂林電子工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 摘 要 中頻感應加熱以其加熱效率高、 速度快,可控性好及易于實現(xiàn)機械化、 自動化等優(yōu) 點,已在熔煉、鑄造、彎管、熱鍛、焊接和表面熱處理等行業(yè)得到廣泛的應用。 本設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務進行了方案設(shè)計,設(shè)計了相應的硬件電路,研制了 20KW 中 頻感應加熱電源。 本設(shè)計中感應加熱電源采用 IGBT 作為開關(guān)器件,可工作在 10 Hz~10 kHz 頻段。 它由整流器、濾波器、和逆變器組成。整流器采用不可控三相全橋式
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隨著科技的發(fā)展,感應加熱技術(shù)作為一種新型清潔、高效的加熱能源,越來越多地應用于人們的生產(chǎn)生活當中。針對中頻感應加熱裝置的需要設(shè)計了一種感應加熱電源。主電路部分采用交-直-交結(jié)構(gòu),包括有整流橋、直流濾波、逆變橋以及相關(guān)保護電路。先將50Hz三相交流電經(jīng)過整流濾波變成平滑的直流,再經(jīng)過由兩個IPM功率模塊構(gòu)成的逆變橋,將直流變成脈寬輸出的交流電,得到要求的交流電??刂齐娐凡糠植捎?751單片機為主控芯片,以SG3525為PWM發(fā)生器,ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換芯片。為了實現(xiàn)選擇功率輸出,還做出了中斷鍵盤電路。為了防止溢出又加上了看門狗電路。編程部分,主要繪出了主程序流程圖、A/D采樣流程圖、鍵盤流程圖以及除法程序流程圖。
中頻感應加熱設(shè)備工作原理
中頻感應加熱設(shè)備的工作原理是把一根金屬圓柱體放在有交變中頻電流的感應圈里,金屬圓柱體沒有與感應線圈直接接觸,通電線圈本身溫度已很低,可是圓柱體表面被加熱到發(fā)紅,甚至熔化,而且這 種發(fā)紅和熔化的速度只要調(diào)節(jié)頻率大小和電流的強弱就能實現(xiàn)。
中頻感應加熱爐設(shè)備特點
(1)熔化效率高節(jié)電效果好,結(jié)構(gòu)緊湊、過載能力強
(2)爐子周圍溫度低、煙塵少、作業(yè)環(huán)境好。
(3)操作工藝簡單、熔煉運行可靠。
(4)金屬成分均勻。
(5)熔化升溫快、爐溫容易控制、生產(chǎn)效率高。
(6)爐子利用率高、更換品種方便。
(7)長弧形磁軛屏蔽漏磁和減少外部磁阻、有屏蔽線圈兩端的漏磁、磁軛截面是弧形的內(nèi)側(cè)于外 壁無縫緊貼增加了有效的導磁率面積、使下圈獲得了更好的支撐。獨特的正反旋線圈極大的提高了系統(tǒng)的效率。
中頻爐系列透熱爐特點:加熱速度快、生產(chǎn)效率高、氧化脫炭少、節(jié)省材料與鍛模成本
由于中頻感應加熱的原理為電磁感應,其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生,普通工人用中頻電爐上班后十分鐘即可進行鍛造任務的連續(xù)工作,不需燒爐專業(yè)工人提前進行燒爐和封爐工作。不必擔心由于停電或設(shè)備故障引起的煤爐已加熱坯料的浪費現(xiàn)象。由于該加熱方式升溫速度快,所以氧化極少,每噸鍛件和燒煤爐相比至少節(jié)約鋼材原材料20-50千克,其材料利用率可達95%。由于該加熱方式加熱均勻,芯表溫差極小,所以在鍛造方面還大大的增加了鍛模的壽命,鍛件表面的粗糙度也小于50um。
工作環(huán)境優(yōu)越、提高工人勞動環(huán)境和公司形象、無污染、低耗能
感應加熱爐與煤爐相比,,工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏,更可達到環(huán)保部門的各項指標要求,同時樹立公司外在形象與鍛造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節(jié)能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小于360度。
加熱均勻,芯表溫差極小,溫控精度高
感應加熱其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生所以加熱均勻,芯表溫差極小。應用溫控系統(tǒng)可實現(xiàn)對溫度的精確控制提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。
中頻電爐加熱裝置具有體積小,重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量優(yōu)及有利環(huán)境等優(yōu)點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐,是新一代的金屬加熱設(shè)備。
中頻電爐是鑄造鍛造及熱處理車間的主要設(shè)備, 其工作的穩(wěn)定性、可靠性及安全性是流水作業(yè)的鑄造鍛造及熱處理生產(chǎn)線正常穩(wěn)定工作的保證。國內(nèi)中頻電爐知名品牌如河北恒遠電爐制造有限公司、山東金華信機電設(shè)備有限公司等。
近年來,國內(nèi)又有幾家企業(yè)不斷研究,研制出超高頻感應機,振蕩頻率可達到1.5MHz,焊接點更小,更適合于精密器件,如眼鏡架,極精細線材等。 其中最具有代表性的為東莞廣源變頻電子設(shè)備廠。
中頻感應加熱爐在焊接、退火、淬火、透熱等工藝處理都應用廣泛,覆蓋汽車、摩托車零部件、鐵路鋼軌、航空航天、兵器制造、機械制造、電器制造及特種金屬加工等行業(yè),用于熱模鍛前透熱,工件表面及局部淬火、退火、電機、電器及閥門的釬焊、鎢、鉬和銅鎢合的燒結(jié)及金、銀等金屬的溶煉等。
●加熱速度快、生產(chǎn)效率高、氧化脫炭少、節(jié)省材料與鍛模成本 由于中頻感應加熱的原理為電磁感應,其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生,普通工人用中頻電爐上班后十分鐘即可進行鍛造任務的連續(xù)工作,不需燒爐專業(yè)工人提前進行燒爐和封爐工作。不必擔心由于停電或設(shè)備故障引起的煤爐已加熱坯料的浪費現(xiàn)象。由于該加熱方式升溫速度快,所以氧化極少,每噸鍛件和燒煤爐相比至少節(jié)約鋼材原材料20-50千克,其材料利用率可達95%。由于該加熱方式加熱均勻,芯表溫差極小,所以在鍛造方面還大大的增加了鍛模的壽命,鍛件表面的粗糙度也小于50um。
●工作環(huán)境優(yōu)越、提高工人勞動環(huán)境和公司形象、無污染、低耗能 與煤爐相比,,工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏,更可達到環(huán)保部門的各項指標要求,同時樹立公司外在形象與鍛造業(yè)未來的發(fā)展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節(jié)能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小于360度。
●加熱均勻,芯表溫差極小,溫控精度高 感應加熱其熱量在工件內(nèi)自身產(chǎn)生所以加熱均勻,芯表溫差極小。應用溫控系統(tǒng)可實現(xiàn)對溫度的精確控制提高產(chǎn)品質(zhì)量和合格率。
中頻爐加熱裝置具有體積小,重量輕、效率高、熱加工質(zhì)量優(yōu)及有利環(huán)境等優(yōu)點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐,是新一代的金屬加熱設(shè)備。 中頻爐是鑄造鍛造及熱處理車間的主要設(shè)備, 其工作的穩(wěn)定性、可靠性及安全性是流水作業(yè)的鑄造鍛造及熱處理生產(chǎn)線正常穩(wěn)定工作的保證。中頻爐在熱加工領(lǐng)域有著很好的發(fā)展前景如主要生產(chǎn)鍛造鍛前加熱爐,透熱爐以及用于:透熱、軋制、鍛造、彎管、熱處理(淬火)、焊接等工藝的感應加熱。