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如何正確選擇IGBT高頻感應(yīng)加熱設(shè)備
發(fā)布時(shí)間:2011-12-03        瀏覽次數(shù):328        返回列表
 如何正確選擇IGBT高頻感應(yīng)加熱設(shè)備

感應(yīng)加熱是由感應(yīng)加熱設(shè)備輸出高頻電流,通過感應(yīng)圈產(chǎn)生交變磁場,貫穿放在感應(yīng)圈中的金屬工件形成渦流,使之迅速加熱,而感應(yīng)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(yīng)加熱設(shè)備開始出現(xiàn),與電子管高頻設(shè)備和可控硅感應(yīng)加熱設(shè)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(yùn)行安全可靠、維修費(fèi)用少等諸多優(yōu)勢成為目前小型金屬加熱領(lǐng)域最理想的加熱方式。

    不同的頻率的感應(yīng)加熱設(shè)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(yīng)加熱設(shè)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(cuò)誤不能滿足加熱要求,如加熱時(shí)間慢、工作效率低、加熱不均勻、溫度達(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)越高,淬火層越深,頻率應(yīng)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(fù)合焊接,焊接體積越大,頻率越應(yīng)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(yīng)用,每小時(shí)可以熔化200KG鋁錠的一般應(yīng)用。

     二、如何選擇功率

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

    1、感應(yīng)加熱功功率率通常有兩種:輸出功率和振蕩功率。

    感應(yīng)加熱設(shè)備必須將交流電進(jìn)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(jī)器的負(fù)載功率,也叫輸出功率,振蕩功率只有實(shí)際輸出功率的60%左右。如標(biāo)定振蕩功率50KW設(shè)備和輸出功率30KW感應(yīng)加熱設(shè)備再相同條件下加熱效果相同。

以下是常用設(shè)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(yīng)加熱設(shè)備并沒有國家規(guī)定的型號標(biāo)定方法,大多數(shù)廠商都喜歡把產(chǎn)品標(biāo)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(biāo)稱為振蕩功率,更有一些生產(chǎn)企業(yè)將振蕩功率標(biāo)定為輸出功率或只說籠統(tǒng)地標(biāo)為功率,誤導(dǎo)客戶。更有甚者干脆不寫功率,將輸入電流數(shù)標(biāo)定型號,讓客戶誤以為后面的識字就是該機(jī)的功率。二者實(shí)則相去甚遠(yuǎn)。而感應(yīng)加熱設(shè)備,通常買了之后很長時(shí)間不會(huì)再更新,等客戶明白個(gè)中區(qū)區(qū)別時(shí)往往追悔莫及。

    所以,當(dāng)企業(yè)向您介紹產(chǎn)品的時(shí)候,不要只關(guān)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(yīng)該選擇一款頻率為超音頻(10-40KHZ)輸出功率80KW的機(jī)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(jī)器就能滿足應(yīng)用, 80KW價(jià)格要比50KW高,所以,廠家可以根據(jù)自己的實(shí)際情況,選擇最合適的機(jī)型,以免造成浪費(fèi)。

另外,功率的選擇還要考慮到用電電壓的波動(dòng)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(huì)降低7%左右,一般來講,企業(yè)在使用該設(shè)備時(shí),一批工件加熱時(shí)間是固定的,當(dāng)電壓降低時(shí),為保證達(dá)到加熱效果,就應(yīng)該調(diào)大該機(jī)功率,達(dá)到相同的加熱效果。但如果您的加熱時(shí)間是以設(shè)備最大功率狀態(tài)為前提設(shè)定,當(dāng)電壓降低時(shí),只有通過延長加熱時(shí)間的方法達(dá)到相同的加熱效果,這樣就必須重新實(shí)驗(yàn),獲得時(shí)間設(shè)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(shí),將設(shè)備的功率輸出調(diào)整到85-90%功率狀態(tài)左右,留一點(diǎn)余量,這樣又能延長使用壽命,又可以從容應(yīng)對電壓波動(dòng)造成的不利影象。

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