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如何正確選擇IGBT高頻感應加熱設備
發(fā)布時間:2011-12-03        瀏覽次數(shù):338        返回列表
 如何正確選擇IGBT高頻感應加熱設備

感應加熱是由感應加熱設備輸出高頻電流,通過感應圈產(chǎn)生交變磁場,貫穿放在感應圈中的金屬工件形成渦流,使之迅速加熱,而感應圈本身不產(chǎn)生熱量,已經(jīng)有幾十年的歷史。90年代中期以IGBT模塊為核心全固態(tài)感應加熱設備開始出現(xiàn),與電子管高頻設備和可控硅感應加熱設備相比,節(jié)能10%-40%。

一經(jīng)面市,就以其節(jié)能環(huán)保、加工質(zhì)量高、操作方便、運行安全可靠、維修費用少等諸多優(yōu)勢成為目前小型金屬加熱領域最理想的加熱方式。

    不同的頻率的感應加熱設備,產(chǎn)生不同的加熱效果,決定了加熱質(zhì)量的好壞;功率大小,決定工件的加熱速度和加工效率,所以,根據(jù)工件的加熱要求,選擇正確的頻率和功率顯得非常重要。

     一、如何選則頻率

    感應加熱設備,根據(jù)輸出頻率不同,大致可以分為:超高頻、高頻、超音頻、中頻等。不同的加熱工藝要求需要的頻率不同,如果頻率選擇錯誤不能滿足加熱要求,如加熱時間慢、工作效率低、加熱不均勻、溫度達不到要求,容易造成工件的損壞。

    正確選擇頻率,首先,要了解產(chǎn)品的加熱工藝要求,大概說來有以下幾種情況:

    1、 工件透熱,例如:緊固件、標準件、汽配、五金工具、索具、麻花鉆的熱鐓熱軋等,工件直徑越大,頻率應越低。如:

    Φ4 mm以下,     適用高頻、超高頻(100-500KHz)

    Φ4-16,mm       適用高頻(50-100 KHz)

    Φ16-40 mm      適用超音頻(10-50 KHz)

    Φ40 mm以上      適用中頻(0.5-10 KHz)

    2、 熱處理,軸類、齒輪、淬火及不銹鋼制品退火等等,以淬火為例,工件要求淬火層越淺,頻率應越高,淬火層越深,頻率應越低。如:

淬火層為02.-0.8mm  適用100-250 KHz 超高頻、高頻

     1.0-1.5mm        適用40-50 KHz高頻、超音頻

    1.5-2.0mm        適用20-25 KHz超音頻

    2.0-3.0mm        適用8-20 KHz超音頻、中頻

    3.0-5.0mm        適用4-8 KHz中頻

    5.0-8.0mm        適用2.5-4 KHz中頻

    3、釬焊,釬頭、車刀、鉸刀、銑刀、鉆頭等及不銹鋼鍋底不同材料的復合焊接,焊接體積越大,頻率越應降低,

以車刀焊接為例,如:

    20 mm以下刀具,   適用50-100 KHz 高頻

    20 --30mm以上刀具  適用10-50 KHz  高頻、超音頻

    30 mm以上刀具,   適用1-8 KHz    中頻。

    4、熔煉金、銀、銅、鉛等貴金屬

    根據(jù)熔爐及生產(chǎn)效率具體而定。小容量可選高頻,大多選超音頻、中頻  

    超音頻可以滿足壓鑄行業(yè)的一般應用,每小時可以熔化200KG鋁錠的一般應用。

     二、如何選擇功率

    當您根據(jù)您的工件的要求,確定了機器的頻率之后,下一步就要根據(jù)生產(chǎn)情況選擇適當?shù)臋C器功率了。機器的功率越大,其加熱的速度就越快,但其價格就會相應增加,小功率設備,成本低,其加熱的速度慢。

    1、感應加熱功功率率通常有兩種:輸出功率和振蕩功率。

    感應加熱設備必須將交流電進行整流,得到振蕩電流和電壓,振蕩功率即為二者的乘積。

通常所說的功率,都是機器的負載功率,也叫輸出功率,振蕩功率只有實際輸出功率的60%左右。如標定振蕩功率50KW設備和輸出功率30KW感應加熱設備再相同條件下加熱效果相同。

以下是常用設備輸出功率/振蕩功率對比。

25KW/42 KW,30 KW /50 KW,50KW/  80 KW,80 KW /125 KW

    目前,感應加熱設備并沒有國家規(guī)定的型號標定方法,大多數(shù)廠商都喜歡把產(chǎn)品標成廠名識別號+功率的形式如:XX-20,YY-60,ZZ-100等形式,所以有的生產(chǎn)企業(yè)通常都將功率標稱為振蕩功率,更有一些生產(chǎn)企業(yè)將振蕩功率標定為輸出功率或只說籠統(tǒng)地標為功率,誤導客戶。更有甚者干脆不寫功率,將輸入電流數(shù)標定型號,讓客戶誤以為后面的識字就是該機的功率。二者實則相去甚遠。而感應加熱設備,通常買了之后很長時間不會再更新,等客戶明白個中區(qū)區(qū)別時往往追悔莫及。

    所以,當企業(yè)向您介紹產(chǎn)品的時候,不要只關心型號,別忘了問他的輸出功率是多少,作到心中有數(shù)。

2、加工相同工件,工作速度不同,功率選擇也有很大區(qū)別

例如;某緊固件企業(yè)要熱煅加工Φ30 mm長度50mm的螺桿,加熱溫度1000度,生產(chǎn)速度20件/分鐘,那就應該選擇一款頻率為超音頻(10-40KHZ)輸出功率80KW的機器使用,如果生產(chǎn)速度降為10件/分鐘,一款頻率為超音頻(10-40)輸出功率50KW的機器就能滿足應用, 80KW價格要比50KW高,所以,廠家可以根據(jù)自己的實際情況,選擇最合適的機型,以免造成浪費。

另外,功率的選擇還要考慮到用電電壓的波動情況,對使用三相交流電的用戶來說,電壓降低10V,其輸出功率就會降低7%左右,一般來講,企業(yè)在使用該設備時,一批工件加熱時間是固定的,當電壓降低時,為保證達到加熱效果,就應該調(diào)大該機功率,達到相同的加熱效果。但如果您的加熱時間是以設備最大功率狀態(tài)為前提設定,當電壓降低時,只有通過延長加熱時間的方法達到相同的加熱效果,這樣就必須重新實驗,獲得時間設定參數(shù),耽誤生產(chǎn)工作,也不能保證工件質(zhì)量。所以建議在使用時,將設備的功率輸出調(diào)整到85-90%功率狀態(tài)左右,留一點余量,這樣又能延長使用壽命,又可以從容應對電壓波動造成的不利影象。

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