大功率電磁加熱器的工作模式 與家用電磁爐的工作模式完全不同

電磁加熱器一機多組線圈的改制

大功率電磁加熱器的工作模式 ,完全與家用電磁爐的工作模式不同 ,采用全橋準諧振的軟開關工作方式 ,熱效率較高達 95 %以上 ,不存在電壓擊穿功率管的現象 ,電壓電流富裕量放得很大 ,各種保護電路齊全 ,可靠性很高 ,除人為的工藝原因造成故障隱患外 ,幾乎未發現其他因素產生的故障。由于大功率電磁加熱器的成本較高 ,其推廣應用就受到一定的限制 ,若要與民用電磁爐競爭 ,唯一的辦法是一機帶多個感應加熱線圈(一機多溫區使用) ,以降低單個溫區的成本。電磁加熱器除在可靠性、 熱效率上的優勢外 ,其突出的特點是電磁加熱器元件和電器組成一個與散熱完全分離的電氣箱 ,并且電路與感應加熱線圈之間有脈沖功率輸出變壓器和諧振電容二者進行雙重電氣絕緣和隔離。萬一電磁加熱線圈意外破損，由于諧振電容、 脈沖功率輸出變壓器的隔離和絕緣 ,不會發生人員觸電事故。這些是營業首先要考慮的問題 ,也正是脈沖功率輸出變壓器的使用，使得一個機心帶多個感應加熱線圈成為可能和相對容易實現。

改制時應注意以下幾個問題:

1.電磁加熱控制板要按幾個負載單元并接后的總功率設計和調試。

2.諧振電容和加熱線圈始終應組合在一起 ,才能保證單元線圈的增減不影響整個組合的諧振頻率。

3.單元線圈的增減造成功率的變化與正常的調整有所不同,原 5kW電磁加熱器的 IGBT死區時間、零電壓電容容量、IGBT 的吸收電容容量等 ,都要作相應的調整。

4.多個單元并接后 ,按原控制方式只能集中調功率 ,若要單個單元調功率 ,可在每個單元內用切換電容的方法來增加諧振電容 ,使回路失諧而減小功率。此外考慮到若干個單元同時切換電容的瞬間 ,有可能造成總負載在瞬間開路 ,所以原電氣箱內控制電路還要加上負載開路保護功能 ,以避免負載開路時 ,功率管出現硬開關狀態。

冷作模具的選材及冷模鋼的熱處理

在冷沖壓過程中，由于被沖材料的變形抗力比較大，模具的工作部分，特別是刃口受到強烈的摩擦和擠壓，所以模具應具有高的硬度、強度和耐磨性。另外，沖模在工作過程中受到沖擊力的作用，要求模具具有一定的韌性，特別是當沖厚鋼板或在厚鋼板上沖壓較小孔徑時。從制造工藝的角度出發，還要求模具材料具有良好的冷加工性能(如容易切削、加工光潔度高等)和熱加工性能(鍛造性能好、淬透性好、熱處理時變形小等)。在冷鐓、冷擠壓過程中，變形抗力可達200—250Kg／mm2：在連續工作時，模具溫度可達300℃左右。因此，冷鐓、冷擠壓模具要求比冷沖壓模具有更高的強度韌性和一定的紅硬性。在對性能要求上，相互之間是有矛盾的。為了滿足模具在硬度和耐磨性方面的要求，往往要提高合金成分，使組織中形成大量碳化物。可是這又會影響基體的韌性，并使切削加工性能變壞。因此，在選擇模具材料和確定熱能處理工藝時，必須正確處理這些矛盾。模具的工作壽命與磨損情況，還與模具設計和使用時的操作方法等有關，忽視這一點，即使選用高級的模具材料，材料性能也不能充分發揮。

零件的疲勞載荷限度

資料表明，大多數零件的早期破壞都是由于疲勞而引起的。當已知疲勞是主要因素時，材料的選擇便十分重要。承受靜態載荷的零件，在應力超過屈服點以前部是不會斷裂的。在經過恰當的淬火和回火的鋼中，這是強度極限的75—90％。然而，在動態載荷或周期性載荷下的零件，在低周疲勞(1-100000次)中應力低至強度極限的70％就會斷裂，而在高周疲勞(超過100000次)中則低至強度極限的4096就會斷裂。應力等級、循環周數要求和應力集中系數等設計數據，對鋼的選擇都是有用的。同時必須知道材料的強度、韌性和疲勞極限。較好的辦法是對零件在模擬的或真實的工作條件下進行試驗。象曲軸、焊接組合件和機架等復雜零件要進行高度精確的應力分析以確定疲勞參數。只要作用應力、載荷周次和應力集中面積一經確定，選擇材料和熱處理方式就很容易了。如果遇到異常高的應力，設計師通常可靠改變結構形狀的方法而制造出適用的零件，比材料工程師靠選材和熱處理束解決要更適宜。例如，較大的軸肩或較厚的斷面所降低的應力就比改變組織要有效得多。當體積、重量或形狀被限定時，材料工程師有五種可單獨或一起用來改善疲勞特性的手段：

1)采用強韌鋼于抗低周疲勞。

2)擬定材料、熱處理或諸如噴丸或軋制等表面處理手圖4淬火和回火的1045鋼的硬度和應變量百分數對低周疲勞壽命的影響段，以在受力較大的區域內產生高的表面壓應力。這將改善抗高周疲勞特性(通常只有當循環次數接近于100000次時，壓應力才變得能改善低周疲勞特性)。材料工程師還必須保證：熱處理后的加工(例如研磨)可以精確地控制以防止損壞工件表面。在零件表面上和靠近表面處，材料的屆服強度加上壓縮應力，將超過工作應力最少一倍。

3)采用特別潔凈的或表面質量特別優良的鋼。

4)通過精磨或拋光以提高最大應力區域的表面光潔度。

5)應用鍍層或耐磨蝕覆蓋層以抵抗由某些類型的磨蝕和腐蝕疲勞而引起的破壞。