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电加热锅炉中电加热元件主要有什么(变频电磁感应加热原理)

   2022-07-27 来源于网络670
导读

感应加热电源对金属材料加热效率、速度快,且低耗环保。它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。感应加热电源由两部分组成,一部分是提供能量的交流电源,也称变频电源;另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈,称感应器。 感应加热电源逆变器主要有并联逆变器和串联逆变器,串联逆变器输出可等效为一低阻抗的电压源,当两电压源并联时,相互间的幅值、相位和频率不同或波动时将导致很大的环流,以至逆变器件的电流产生严重不均,因此,串联逆变器存在并机扩容困难;而对并联逆变器,逆变器输入端的

感应加热电源具有加热效率高、速度快、能耗低、环保等优点。已广泛应用于各行各业金属材料的热加工、热处理、热装配、焊接、熔化等过程。感应电源由两部分组成,一部分是提供能量的交流电源,也叫变频电源;另一部分是完成电磁感应能量转换的感应线圈,称为电感。

感应电源逆变器主要包括并联逆变器和串联逆变器。串联逆变器的输出可以等效为低阻抗电压源。当两个电压源并联时,彼此的幅值、相位和频率不同或波动,就会产生较大的环流,导致逆变器电流严重不平衡。因此,很难并联扩展串联逆变器的容量。对于并联逆变器,逆变器输入端的大型DC电抗器可以作为并联逆变器之间的电流缓冲环节,使输入端的AG/DG或DG/DG环节有足够的时间修正DC电流的偏差,从而实现多机并联扩容。并联逆变器结构多用于晶体管超音频和高频电流,并联逆变器易于模块化和大容量是主要原因之一。

感应电源的负载对象是多种多样的,功率逆变器和负载是一个有机的整体。通常,匹配变压器用于连接电源和负载电感。高频和超音频电源的匹配变压器从磁性材料到绕组结构都在进一步优化和改进。同时从电路拓扑上可以用三个无源元件代替两个无源元件,从而取消变压器,实现高效率低成本匹配。

感应电源晶闸管、晶体管、电子管国内都能生产,晶闸管电源已生产应用多年。IGBT供电因其更多的优点而被更多的用户使用。IGBT电源电效率高,电压低,但价格较高,正逐渐取代电子管高频电源。便携式高频电源因其价格低廉、使用方便,在国内被广泛使用,甚至进入国外市场。

将退火后的工件加热到合适的温度,根据材料和工件尺寸不同保温时间,然后缓慢冷却(冷却速度慢),以使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或为进一步淬火做准备。

用感应加热代替煤气或加热炉预热有很多优点。导热可直接进行,将大大减少热量损失和能量损耗,提高生产效率,提高产品质量。同时可以控制热量,使焊接温度降低,从而降低冷却速度。此外,它也有利于减少冷裂和硬化的风险。有了感应加热,你不再需要面对炽热的火焰,从而改善了工作环境,减少了对冷却系统的需求,降低了火灾风险。

感应加热设备的主要优点是:

(1)不需要整体加热,工件变形小,耗电量小。

②无污染。

③加热速度快,工件表面氧化脱碳轻。

④表面硬化层可根据需要调整,易于控制。

⑤机械加工生产线上可安装感应加热设备,易于实现机械化和自动化,便于管理,可减少运输,节省人力,提高生产效率。

⑥硬化层具有细小的马氏体组织,硬度高、强度大、韧性好。

⑦表面淬火后,工件表层具有较大的压缩内应力,工件的抗疲劳断裂能力高。

感应热处理也有一些缺点。与火焰淬火相比,感应加热设备更加复杂,适应性差,一些形状复杂的工件质量难以保证。

感应设备广泛用于齿轮、轴、曲轴、凸轮、滚子等工件的表面淬火,目的是提高这些工件的耐磨性和抗疲劳断裂能力。汽车后轮轴轴采用感应加热表面淬火,设计载荷下的疲劳循环次数比调质处理高10倍左右。感应表面淬火的工件材料一般是中碳钢。为了满足某些工件的特殊需要,开发了一种感应加热表面淬火专用低淬透性钢。由高碳钢和铸铁制成的工件也可以通过感应加热进行表面淬火。淬火介质通常是水或聚合物水溶液。

感应热处理设备主要由电源、淬火机和感应器组成。电源的主要功能是输出适当频率的交流电。高频电流电源设备包括电子管高频发生器和晶闸管变频器。中频电源设备为发电机组。一般供电设备只能输出一种频率的电流,有些设备可以改变电流频率,或者直接使用50 Hz工频电流进行感应加热。

高频感应加热电源设备的选择与工件所需的加热层深度有关。对于加热层较深的工件,应使用低电流频率的供电设备;对于加热层较浅的工件,应使用电流频率较高的电源设备。选择供电设备的另一个条件是设备功率。随着加热表面面积的增加,所需的电源也相应增加。当加热表面积过大或电源不足时,可采用连续加热的方法,使工件和感应器相对运动,正面加热,背面冷却。但是整个加热表面被加热。这样可以利用工件中心的余热对硬化表层进行回火,简化了工艺,节约了电能。感应淬火机床的主要功能是定位工件并做必要的运动。此外,应附加提供淬火介质的装置。淬火机床可分为标准机床和专用机床。前者适用于一般工件,后者适用于复杂工件的批量生产。

在感应加热热处理过程中,为了保证热处理质量和提高热效率,必须根据工件的形状和要求设计和制造结构合适的感应器。常用的传感器有外表面加热传感器、内孔加热传感器、平面加热传感器、一般加热传感器、特殊加热传感器、单一加热传感器、复合加热传感器、熔炉等。

在国内很多工业、科研、环保等需要工业电源的领域,几乎所有的工业电源产品都来自国外。国外的产品不仅贵,而且遇到各种问题时,售后和沟通也不顺畅。当时国内工业电源品牌屈指可数,品种单一,产品功能少,控制不灵活,无法满足国内市场多领域需求。因此,“过渡”牌电源应运而生。

 
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