『壹』 如何制作高频感应加热线圈,工件是走动的
工件走动的感应器制作比较灵活,可以是线圈不动,工件连续前进加热,步进式,整体式的。一般情况下,加热圈都是静止的。工件运动相对来说比较灵活,好控制。问题貌似简单,但是不好回答,牵扯的内容太多。
『贰』 如何制作高频感应加热线圈
1、将纯铜管绕制成线圈;
2、在绕制时应用铁模或木模,考虑到铜管绕制后有回弹量,故应使模具的尺寸稍小于所要求的尺寸;
3、当绕制半径较小时,应进行热绕,即在绕制时用乙炔火焰去烘烤弯曲部位的纯铜管,将绕制后的线圈校正到所要求的尺寸,并用夹具压紧。
(2)感应加热线圈毕业设计扩展阅读:
1、感应加热设备中的感应器(感应线圈)是既通水又通很大的感应加热电流(最大时可达2400A),直接影响机器能否正常使用,最好是找专业的厂家订制,一般自己制作的感应线圈因为达到不到要求容易短路、打火。
2、另外,在安装感应线圈时固定感应器的夹板和螺母,必须采用铜质材料,所有铁质的材料,包括紧固感应器进出水管的不锈钢喉箍,应与输出端和感应器通过电流的部分保持50MM以上的距离,以防被加热。
3、注意,感应圈不能有短路现象,金属工件也不能与感应圈的铜管接触。否则会引起打火,轻者机器自行保护无法正常启动工作,重者会损坏机器和感应圈.
『叁』 高频感应加热线圈设计
这个没有特定的,看你的工件并不是很大,你的材质也不知道,如果一般钢铁,比较好加热。如果用来退火的话温度相对低一些,看你的机器是多少kw的,还有工件能否看一下照片,这样也好提供方案
『肆』 电磁加热线圈的制作方法
方法如下:
1、先选取保温棉,厚约20-30mm厚,割好尺寸包住铁管。
(4)感应加热线圈毕业设计扩展阅读:
如何选择电线
1、看包装,国标的电线包装往往都比较好、整齐,有质感。
2、打开包装看一下里面的电线,国标的电线1.5-----6平方的电线要求是皮厚(绝缘厚度)0.7mm。过厚的一般是非标的,相应的其内芯就不够。
3、用火烧一下,离开后5s内熄灭的为阻燃材料,国标线具有阻燃功能,非标线一般不做阻燃,但也有的非标线做了阻燃。
4、看内芯,内芯的材质(铜质)光亮度越高铜质越好,并且光度匀,有光泽,没有层次感。国标要求内芯一定要用无氧铜。非标的如黑杆铜,可能存在事故隐患。
5、内芯的粗细国家有一定的要求,但不是很严格。
6、长度,国家没有强制一定要打米,可是有很多厂家也打了米,打了米的并不一定是国标的,但一般的国标一般没有打米。非标的打米那只是一种手段。
7、国家规定电线上一定要打有一定的标识,最大不会超过500mm都会有下个相同的标识打出来,上面一般有产品的商标,厂家名称,执行标准等。
『伍』 力牌感应加热设备的几种感应线圈的设计
在这些情况下,线圈设计一般很简单,通常是一个螺旋管或与基本工件截面形状匹配的变形螺旋线管组成,(如方形、矩形、不规则四边形)。低频线圈常常有很多匝,因此,通常形成桶形电感应器,可用一个自耦变压器使高的线圈阻抗与感应发生器相匹配。在任何情况下,为了减少用来将共振电路频率调谐到工作频率所需的振荡电容器的数目,线圈或变压器电感必须很高。一般情况下,频率越低,线圈越大,或匝数越多。当耦合而需要低电感线圈时,可在低频时相当少见。实际情况中,这种线圈常常作为整个系统的一部分买来,全部操作由系统供应厂负责。
二、中频和高频线圈
简单的螺旋管线及变形线圈,常见于中频到高频热处理应用上。其中包括单匝和多匝线圈,可用计算机程序计算所需线圈匝数。振荡电路电容,用于负载匹配和电路调制的变压器比率。通常,应用中频到高频加热时,尤其要求线圈具有特殊外形,以保证耦合效果,使加热均匀。最简单的情况,线圈按部件的轮廓弯曲或成形,可以使圆的、矩形、或适应特殊情况,如凸轮线圈、薄饼线圈通常在需要只从以免加热或无法环绕部件时使用。螺旋状你线圈一般用来加热斜齿轮或锥形冲头。内孔在有些情况下可用多线圈感应器加热。除了薄饼状线圈和内部线圈之外,加热部件都在磁场中心。不考虑部件外形,效率最高线圈实际上是改进的标准圆形线圈。例如转接或通道线圈,可以看做是一个尾部弯曲形成一个“桥”状的矩形线圈,以便让部件连续通过。不管怎样,工件都在磁通量集中的通道内部。
三、内表面加热线圈
无论是为了淬火,回火,热装配内孔加热时最常遇到的一个主要问题。根据实际需要内径1.1cm的内孔是450khz电源能加热的最小内孔。使用10khz时,实际最小内径是2.5cm。用于内线圈的管应尽量薄,内孔应放在尽可能靠近线圈表面。因为线圈内的电流在感应器内流动,真正的最大电磁通耦合部件的距离应接近0.16cm。内线圈中较多的线圈或较细的螺距也可以增加磁通密度。因此,线匝间的距离应不超过线圈内直径的一般,线圈的整个高度不应超过其直径的2倍。内线圈必然适用很小的套管,要求严格的冷却路径。而且,由于他们的效率较低,为了产生很小加热深度,需要很高的发生器功率。对于外向接头上用的耳轴状杯凸,在一个内孔需三匝0.32cm的方形管材制成的线圈,利用60kw功率。由于在加热循环中使用的高电流,以及从工件表面辐射的热量,因此要比使佣兵一般线圈需要更多的冷却水。在这种情况下,最好提供一个单独等的高压水源,以达到满意的水流速。
『陆』 感应加热设备的感应线圈是怎么制作的
感应加热设备中的感应器(感应线圈)是既通水又通很大的感应加热电流(最大时可达2400A),直接影响机器能否正常使用,最好是找专业的厂家订制,一般自己制作的感应线圈因为达到不到要求容易短路、打火。
另外,在安装感应线圈时固定感应器的夹板和螺母,必须采用铜质材料,所有铁质的材料,包括紧固感应器进出水管的不锈钢喉箍,应与输出端和感应器通过电流的部分保持50MM以上的距离,以防被加热。
注意,感应圈不能有短路现象,金属工件也不能与感应圈的铜管接触。否则会引起打火,轻者机器自行保护无法正常启动工作,重者会损坏机器和感应圈.
『柒』 怎么样设计一款高频感应线圈
当我们在使用一样东西之前要了解清楚它的使用性能,知道具体的操作方法,特别是在使用感应线圈的时候。今天小编来与大家一起来学习一下怎么设计制作高频炉的感应线圈,分别如下:
1.调查需求加热工件的大小和形状。
2.依据加热温度断定感应线圈的圈数,如果是超越700℃,宜采用双圈或多圈结构。
3.调整感应线圈空隙:小型工件与感应圈的空隙应控制在1-3mm为宜;较大工件与感应圈的空隙按如下调整:当功率调旋转已调至最大,电流仅仅也达最大但加热速度很慢,此刻应减小工件与感应圈的空隙或添加感应圈匝数。
4.感应线圈应选用直径8mm以上、壁厚1mm的紫铜管,如果直径大于8mm的圆铜管最好先加工成方铜管,再弯制感应圈;
5.将铜管先进行退火处理,然后将一头敲扁,灌入细砂或铅液;
6.依据设计的感应圈形状逐渐彻底击打成型,击打时最好用木榔头进行,转弯处应缓慢击打,不宜用力过猛;
7.弯制好后,用铜管击打感应圈将细砂抖出,灌铅液的应该将感应圈加热至铅溶化后,将铅液悉数倒出,查看感应圈是否通气;关于多圈结构的感应圈为防止匝间短路,应套上耐高温的绝缘材料(如玻纤导管、玻纤带、耐火水泥),与机器衔接的电触摸部位将表面氧化层打磨洁净。
『捌』 有没有等速驱动轴的工艺设计,毕业论文用的那种
等速驱动轴论文:等速驱动轴中间轴的感应淬火数值模拟分析
【中文摘要】等速驱动轴是轿车的关键部件之一,它传递繁重的驱动力矩,随受负荷重,传动精度高,需求量很大并且又是安全件,所以它的性能直接影响到汽车转向驱动性能,其中中间轴连接两端的轴承,主要用来传递运动和扭矩,所以提高它的性能与寿命,对提高整个汽车的动力性、操纵性都起着至关重要的作用。在目前来说,都是在热处理完毕之后通过室温解剖的方法来估算工件芯部温度,这种做法也仅仅是针对某一个工件而言,没有一个规律性的结果,而且这样的方法无疑是对成本的又一增加。将感应加热技术应用到中间轴的热处理同时运用软件模拟加热过程,可以直观的得到热处理温度的大小和分布情况,在此基础上调整工艺参数来揭示不同工艺参数对表面温度的影响规律。这样对工艺的设计和制定起到了辅助作用,节约了通过多次实验来改进工艺的成本,对工艺的优化和实施具有指导性。国内外学者对感应加热数值模拟的研究对象几乎全部为理想的轴类零件和钢板,对形状有变化的工件几乎没有涉及。中间轴在外形上存在形状突起部分,这将对感应加热的工艺造成影响。本文以等速驱动轴中间轴为研究对象,对其进行热处理工艺设计,制定工艺参数,在此基础上进行有限元分析,分析不同工艺参数对其温度分布影响的...
【英文摘要】Constant velocity drive-shaft is one of the key parts of cars, as the key part, constant velocity drive-shaft is a safety parts in a great demand which can convey heavy driving torque, support heavy load and has high transmission accuracy. So it directly affects the driver steering performance. Middle-shaft of constant velocity drive-shaft connected the both ends of bearing. Therefore, improving its performance and life is important to improve power and handling of cars.At present, the method of estimat...
【关键词】等速驱动轴 感应淬火 有限元 尖角效应
【英文关键词】Constant velocity drive-shaft inction hardening finite element cusp effect
【目录】等速驱动轴中间轴的感应淬火数值模拟分析
摘要
4-5
Abstract
5-6
第1章 绪论
10-16
1.1 引言
10
1.2 感应加热数值模拟发展概况
10-13
1.2.1 感应加热研究现状
10-12
1.2.2 存在的问题
12-13
1.3 选题的背景和意义
13-14
1.4 研究目标及研究内容
14
1.5 本文的研究方法
14
1.6 创新点
14-15
1.7 本章小结
15-16
第2章 感应加热工艺设计
16-36
2.1 感应加热工艺原理
16-27
2.1.1 电磁感应
16-18
2.1.2 感应电流基本特性
18-24
2.1.3 感应电流加热方式
24-27
2.2 感应淬火
27-28
2.2.1 概述
27
2.2.2 感应淬火的特点
27-28
2.3 感应加热工艺设计
28-35
2.3.1 工件尺寸
28-29
2.3.2 硬化层深度
29
2.3.3 频率
29-31
2.3.4 感应线圈
31-35
2.3.5 电流密度
35
2.4 本章小结
35-36
第3章 感应加热有限元数值模拟
36-53
3.1 电磁场有限元计算理论
36-40
3.1.1 模拟计算模型
36-39
3.1.2 边界条件
39-40
3.2 温度场有限元计算理论
40-43
3.2.1 模拟计算模型
40-41
3.2.2 初始条件和边界条件
41-43
3.3 ANSYS软件介绍
43-45
3.3.1 概述
43
3.3.2 ANSYS耦合分析
43-45
3.4 感应加热的模拟过程
45-51
3.4.1 单元类型
45-46
3.4.2 材料特性
46-49
3.4.3 模型建立
49
3.4.4 网格划分
49-50
3.4.5 施加载荷
50-51
3.4.6 电磁场模拟结果
51
3.5 本章小结
51-53
第4章 模拟结果分析与优化
53-64
4.1 计算参数模拟结果
53-55
4.1.1 电流密度
54
4.1.2 加热时间
54-55
4.3 模拟结果优化
55-63
4.3.1 温度分布不均的原因
56-58
4.3.2 工艺参数的优化
58-63
4.4 本章小结
63-64
第5章 总结和展望
64-66
5.1 总结
64
5.2 展望
64-66
参考文献
66-69
致谢
69-70
攻读硕士期间发表的论文
70
『玖』 自己制作一个简单的电感高频加热线圈
感应加热简介
电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。
顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。
感应加热原理
感应加热表面淬火是利用电磁感应原理,在工件表面层产生密度很高的感应电流,迅速加热至奥氏体状态,随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法,当感应圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。金属工件放入感应圈内,在磁场作用下,工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。由于感应电流沿工件表面形成封闭回路,通常称为涡流。此涡流将电能变成热能,将工件的表面迅速加热。涡流主要分布于工件表面,工件内部几乎没有电流通过,这种现象称为表面效应或集肤效应。感应加热就是利用集肤效应,依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。感应圈用紫铜管制做,内通冷却水。当工件表面在感应圈内加热到一定温度时,立即喷水冷却,使表面层获得马氏体组织。
感应电动势的瞬时值为:
式中:e——瞬时电势,V;Φ——零件上感应电流回路所包围面积的总磁通,Wb,其数值随感应器中的电流强度和零件材料的磁导率的增加而增大,并与零件和感应器之问的间隙有关。
为磁通变化率,其绝对值等于感应电势。电流频率越高,磁通变化率越大,使感应电势P相应也就越大。式中的负号表示感应电势的方向与的变化方向相反。
零件中感应出来的涡流的方向,在每一瞬时和感应器中的电流方向相反,涡流强度取决于感应电势及零件内涡流回路的电抗,可表示为:
式中,I——涡流电流强度,A;Z——自感电抗,Ω;R——零件电阻,Ω;X——阻抗,Ω。
由于Z值很小,所以I值很大。
零件加热的热量为:
式中Q——热能,J;t——加热时间,s。
对铁磁材料(如钢铁),涡流加热产生的热效应可使零件温度迅速提高。钢铁零件是硬磁材料,它具有很大的剩磁,在交变磁场中,零件的磁极方向随感应器磁场方向的改变而改变。在交变磁场的作用下,磁分子因磁场方向的迅速改变将发生激烈的摩擦发热,因而也对零件加热起一定作用,这就是磁滞热效应。这部分热量比涡流加热的热效应小得多。钢铁零件磁滞热效应只有在磁性转变点A2(768℃)以下存在,在A2以上,钢铁零件失去磁性,因此,对钢铁零件而言,在A2点以下,加热速度比在A2点以上时快。
感应加热具体应用
感应加热设备
感应加热设备是产生特定频率感应电流,进行感应加热及表面淬火处理的设备。
感应加热表面淬火
将工件放在用空心铜管绕成的感应器内,通入中频或高频交流电后,在工件表面形成同频率的的感应电流,将零件表面迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000度,心部仍接近室温)后立即喷水冷却(或浸油淬火),使工件表面层淬硬。
与普通加热淬火比较感应加热表面淬火具有以下优点:
1、加热速度极快,可扩大A体转变温度范围,缩短转变时间。
2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体,硬度稍高(2~3HRC)。脆性较低及较高疲劳强度。
3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳,甚至有些工件处理后可直接装配使用。
4、淬硬层深,易于控制操作,易于实现机械化,自动化。
感应加热(高频电炉)制作教程
成本估算:
紫铜管紫铜带:210元
EE85加厚磁芯2个:60元
高频谐振电容3个:135元
胶木板:60元
水泵及PU管:52元
PLL板:30元
GDT板:20元
电源板:50元
MOSFET:20元
2KW调压器:280元
散热板:80元
共计:997元
总体架构:
串联谐振2.5KW 锁相环追频ZVS,MOSFET全桥逆变;
磁芯变压器两档阻抗变换,水冷散热,市电自耦调压调功,母线过流保护。
先预览一下效果,如下图:
加热金封管3DD15
4. PLL锁定调整。将PLL板JP1跳线的1,2脚短路,使VCO的电压控制权转交给鉴相滤波网络。保持高压输入为30VAC,用示波器监测槽路部分J3接口电压波形形状和频率。此时用改锥在±一圈范围内调整W1,若示波器波形频率保持不变,形状仍然为良好的正弦波。则表示电路已近稳定入锁,如果无法锁定,交换槽路部分J1的接线再重复上述步骤。当看到电路锁定后,在加热线圈中放入螺丝刀杆,这时因为有较大的等效负载阻抗,波形幅度下降,但仍然保持良好的正弦波。如果此时失锁,可微调W1保持锁定。
5. 电流滞后角调整。电路锁定后,用示波器同时监测槽路部分J3接口电压以及PLL板GDT2或GDT1接口电压,缓慢调节W2,使电流波形(正弦波)稍微落后于驱动电压波形,此时全桥负载呈弱感性,并进入ZVS状态。
6. 工件加热测试,上述步骤均成功后,即可开始加热工件。先放入工件,用万用表电流档监测高压电流。缓慢提升自耦调压器输出电压,可以看到工件开始发热,应保证220VAC高压下,电流小于15A。这时功率达到2500W。当加热体积较大的工件时,因为等效阻抗大,须将槽路部分S1切换至下方触点。
至此,整个感应加热电路调试完毕。开始感受高温体验吧。
『拾』 感应加热设备设计时是如何确定感应线圈的匝数和铜管直径的
1. 感应器的直径
感应器的形状是根据加热零件的表面轮廓来确
定的,要求感应圈与零件之间必须有一定的间隙,
而且各处应均匀一致。
对外圆加热时,感应器的内径 D 内 = D 0 +2a; 对
内孔加热时,感应器的外径 D 外 = D 0 -2a。其中,D 0
为工件的外圆直径或内孔直径,a 为二者之间的间隙
(对轴类零件取 1. 5 ~ 3. 5mm,齿轮零件取 1. 5 ~
4. 5mm,内孔零件取 1 ~2mm。如进行中频感应加热
淬火,则间隙略有不同,一般轴类零件为 2. 5 ~
3mm,内孔为 2 ~3mm)