_小功率高频感应加热器的设计与制作
高频机的感应圈的设计与制作
感应圈的设计与制作
1、
2、(特
3、
所以对有些工件要试着做感应圈,一般当工件加热红时,模拟电流输出指示在1000A以上为好。
4、感应圈的引出长度在不影响操作的情况下,宜越短越好,越粗越好
一般不超过400mm。
5、感应圈头部的绕制:
★材料选用外径4-8mm的紫铜管(壁厚以1mm最佳)
★将铜管先进行退火处理。
★根据所设计的感应圈的形状,逐渐弯曲敲打成型,敲打时最好用木榔头,
★
6
★)★
7、
家电维修部里购买,铜管的喇叭扩口也可在那里做。
夹制型感应圈与机器连接时,螺丝要匀着上,以免压扁铜管,也要压紧,以免打火。
另:对工件内孔、平面、局部和特殊形状的部位加热,为改善磁场圆环效应,驱使电流接近被加热部位,常采用感应线圈内加导磁体,它可以把加热速度提高3-5倍。
5千瓦电磁感应加热炉制作方法
5千瓦电磁感应加热炉制作方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:5千瓦电磁感应加热炉是一种高效的加热设备,运用电磁感应原理将电能转化为热能,广泛应用于金属加热、熔炼、焊接等工业领域。
下面将介绍一种制作5千瓦电磁感应加热炉的方法,希望能够对您有所帮助。
我们需要准备以下材料和工具:1. 电磁感应加热线圈2. 电磁感应加热器控制器3. 电源线4. 绝缘胶带5. 小型金属容器6. 不锈钢管7. 绝缘材料8. 电动工具接下来,我们可以按照以下步骤进行制作:第一步:制作电磁感应加热线圈将不锈钢管捆绑在一起形成一个圆圈,确保每根管子之间的间距均匀。
然后,将绝缘材料包裹在管子外部,用绝缘胶带固定。
将电磁感应加热线圈连接到电磁感应加热器控制器。
第二步:安装电磁感应加热线圈将电磁感应加热线圈安装在金属容器底部或侧面,确保线圈与容器之间的距离适当,以便加热效果更好。
第三步:连接电源线将电源线连接到电磁感应加热器控制器,并将另一端插入电源插座,注意接线的正确性和稳固性。
第四步:测试在启动电磁感应加热炉之前,需要进行一次简单的测试。
将容器中放入一些金属材料,启动电磁感应加热器控制器,观察加热效果和加热速度是否符合要求。
第五步:使用和维护在使用电磁感应加热炉时,需要注意安全,避免触碰加热器控制器和线圈。
定期检查设备运行状况,保持设备清洁,确保设备正常使用。
通过以上步骤,我们就可以制作一台5千瓦电磁感应加热炉了。
这种加热设备具有加热速度快、效率高、节能环保等优点,适用于许多工业领域的加热需求。
希望这份制作方法对您有所启发,欢迎尝试制作并应用于实际生产中。
【如果想了解更多详细制作方法,还可以参考相关资料或咨询专业人士】。
第二篇示例:5千瓦电磁感应加热炉是一种高效节能的加热设备,广泛应用于工业生产和材料加工领域。
本文将介绍一种简便易行的5千瓦电磁感应加热炉制作方法,希望能为您提供一些参考。
一、所需材料及工具准备1. 5千瓦电磁感应加热炉主体:加热线圈、电容器、电容器放电电阻、电源控制器等。
高频感应器的制作与设计
高频感应器的制作与设计高频感应器的制作摘要:通过对电子管高频振荡线路的分析和对导磁体感应器的试验,制作了合适的高频导磁体感应器。
关键词:导磁体感应器 Making of High Freque ncy Magnetic Conductive Inductor Guan Yaoliang(Shanghai KSB Pump Co.LTD.,Shanghai 200245)Abstract:Suitable high freq uency magnetic conductive inductor was m ade through analyzing the high frequency vibrating circuit of electron tube and doing an experiment of magnetic conducti ve inductor.Key words:magnetic conductor,inductor 彩电显像管内腔中有一个φ6~φ8mm的平面电极,必须经过透热烤消工艺。
在自动化生产中,使用高频透热,感应器对工艺有很大的影响。
通过分析和试验,制作了符合要求的感应器,取代了进口产品。
1 高频装置的振荡线路图1是为显像管生产自动化设计的专用进口烤消机组电路,功率为6kW,频率为10kHz。
图1 振荡器简图表1 感应器结构与电参数的关系线路中正反馈是通过Lg与L1的互感耦合而来的,固定不可调。
回路电压Uk通过互感在栅极上获得Ug,Lg与L1、L2、L3的接法确保Ug与Uk相位相同,实现电压正反馈,保证L-C振荡。
电子管G 从前级的整流线路中获得足够的直流能量,经振荡器的自激振荡,转换成高频电能,在L2线圈上输出能量,对显像管内腔电极进行烤消处理,即对一个φ6~φ8mm的平面圆片电极进行透热。
2 高频装置对线圈的匹配要求在并联谐振回路中,线圈分3部分,反馈线圈L1,工作线圈L2,保护线圈L3。
高频加热制作方法
高频加热制作方法
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲高频加热制作方法,这可是个超有趣的玩意儿!
你想想啊,就像变魔术一样,能把一些材料变得热乎乎的,然后创造出各种神奇的东西来!比如说,你要打造一个精致的金属小物件,那高频加热就能派上大用场啦!
咱先来说说准备工作。
哎呀,这就好比要去打仗,得先把武器弹药准备好呀!你得有一台靠谱的高频加热设备,这可是关键的家伙。
然后呢,把你要加热的材料整整齐齐地摆好。
接着就是激动人心的加热过程啦!你开启设备,哇塞,就看着那能量在材料上奔走,就像一群小精灵在欢快地跳舞!这时候你就一边观察着,一边心里想着:“哇,这也太神奇了吧!”这不就跟你看着面包在烤箱里慢慢膨胀一样兴奋嘛!
“哎呀,会不会温度太高啦?” “放心啦,咱能控制好的嘛!”这时
候你可能会和旁边的小伙伴有这样的对话。
然后小心翼翼地调整着各种参数,确保一切都刚刚好。
等加热到合适的时候,嘿,奇迹就出现啦!材料变得软软的,或者达到了你想要的状态。
这感觉,真的太棒啦!就好像你努力了好久,终于达成了目标一样,那成就感,杠杠的!
高频加热制作方法,真的是既有趣又实用啊!它能让我们创造出好多好玩的、有用的东西。
还等什么呢?赶紧去试试吧!让我们都成为高频加热的小能手!。
高频加热感应线圈制作方法
高频加热感应线圈制作方法
高频加热感应线圈制作方法步骤如下:
1.设计感应线圈的结构和规格,包括线圈的形状、导体材料、线径、总匝数等参数。
2.选择合适的导线,将导线按照预定的匝数缠绕成线圈,注意保证匝间绝缘。
3.将线圈定位在合适的支架上,并用绝缘胶固定,保证线圈形状的稳定。
4.通过高频电源进行线圈的初次加热,并进行调整,以确保线圈的加热水平和功率的合适性。
5.进行质量控制,包括检查匝间绝缘情况、接头无误、线材无损等,确保线圈质量合适。
6.将加热线圈整体进行封装处理,保护线圈免受外界干扰,并便于加热器的使用和维护。
7.对线圈进行测试和放电处理,确保加热器的安全和稳定性。
8.进行性能评估,并记录相关数据和结果,为后续改进和优化提供参考。
基于小型薄壁黄铜管端头高频感应加热的感应器设计
3.3 单元与材料分析定义
磁场分析部分,铜管与空气的网格单元采用 PLANEI3 四边形单元,为了施加载荷以及 结果处理的方便,分别采用不同的单元类型号 1,3。线圈单元采用 PLANE53 单元,单元号 为 2。
热分析部分,主要考虑黄铜管的导热与对周围空气的热辐射。由于主要热源部分处于加 热线圈的包围圈内,空气与铜管之间也不存在对流,故不考对流。并且忽略线圈的发热问题。 线圈与空气单元均设置为 NULL(空单元),有效的单元是铜管热分析四边形单元 PLANE55 和工件表面的辐射单元 SURF 19。[5]
图 2-3 感应器的外形布置
铜管完全处于加热器中时,可以选择 .[3]
,综合考虑,初设感应线圈长度
-2-
2.2.3 的选择
在确定加热线圈内径及炉衬内径时,既要保证工件在炉衬内顺利通过,保持炉衬应有的厚 度。同时,又要使尽量多的磁感线穿过铜管截面。所以要尽量使铜管壁位置接近线圈壁,内
衬厚度不宜太厚,内衬与铜管间空隙也不宜太大。由于被加热铜管本身体积小,壁薄,为方
便加热后变形软化后顺利取出,此处可选
,为 22.6mm。炉衬的厚度为
,
。
2.3 感应器的电热参数计算由前所述,加热铜管一端所需的有效功率为 812w。 对此加热器结构的设计分析而言, 加热炉的热效率较高(时间短,周围有隔热保温层),同时考虑到传热及端部散热,加热炉
由图 3-4,图 3-5 可以看到高频感应加热 5 秒后,铜管的温度分布。在加热过程结束时, 铜管两端被加热端温度能达到 700℃以上,而中心部分的温度在 50℃以内,远在塑性温度以 下,适合对两端进行塑性加工。
4.结论
根据 ANSYS 模拟仿真结果,在 5 秒确定时间内,铜管两端 25mm 以内,能接近成型温 度 700℃,而铜管中部温度远低于端部温度.能达到加到设计所设定的要求,所用感应器满足 要求。
基于KA3525的高频感应加热电源的设计
基于KA3525的高频感应加热电源的设计【摘要】本文根据电流型PWM控制芯片KA3525的特点,并利用三星单片机S3F9454的辅助控制功能,设计了一种高频感应加热电源电路,并可实现输出功率可调。
本文详细介绍了它的功率调整电路、主电路、控制电路等,并描述了它们的实现原理与方法。
【关键词】KA3525;三星单片机S3F9454;PWM;感应加热电源0.引言在当今工业生产中,很多地方都要用到中小功率的感应加热电源,例如对工件进行淬火、熔炼贵金属等。
这类电源大多为并联谐振型电源,由电流源直接供电,通过直流侧的控制电路实现功率调节,即通过调节整流晶闸管的移相触发角来实现功率调节。
这类电源在制作时需要消耗大量材料,入端功率因数低,包含比较大的平波电抗器,对电网也有较大的谐波干扰,效率低。
因此,这类电源如今越来越不符合人们对具有高品质的感应加热电源的要求。
本文就这一问题,设计出了一种容易实现、高品质的中小功率感应加热电源。
本文结合KA3525和三星单片机S3F9454的特点,研制出了一种基于KA3525并利用单片机辅助控制的高频感应加热电源。
对高频感应加热电源的工作原理作了详细分析,并对它的功率调整电路、主电路、控制电路等作了主要阐述。
1.感应加热电源原理及总体结构首先通过不控整流电路,将220V的交流电转换为脉动直流,再经过电容滤波得到平直的直流电压,然后通过高速V-MOS功率场效应管组成的桥式逆变电路,得到高频方波交流电压,利用变压器隔离实现阻抗匹配,将高频高压电变为低压大电流,从而对金属进行加热。
系统主要由七个部分组成:不控整流电路:本文采用不控整流将220V的交流电变为不可调的直流电。
滤波电路:逆变谐振一般采用电容滤波,这里为减小体积,采用了电感,为防止电流冲击破坏电路,特在电路中设置了延迟环节。
桥式逆变电路:本文装置频率较高,必须采用高速V-MOS场效应管;由于单管电流容量受到限制,而场效应管具有易并联的特点,因此在满足耐压的前提下,采用多管并联方式来满足输出功率的要求。
自制2000W小型感应加热器,10毫米圆钢烧红只需要两秒
自制2000W小型感应加热器,10毫米圆钢烧红只需要两秒
感应加热过程是使用电磁感应原理通过在金属内产生涡电流来加热导电金属的非接触过程。
当产生的涡电流逆着金属的电阻率流动时,通过焦耳加热的原理,在金属中产生热量。
今天就来制作一个小巧而强悍的感应加热机,机器虽小功率不小,最大可以达到2000W
老规矩开始之前需要准备各种材料,就是买买买,怎么便宜怎么
来
需要用到1.5平方和4平方的漆包线,电阻,谐振电容,快恢复二极管,mos管,两个铁氧体磁环(绕电感用的,可以买现成的电感),还有电烙铁和一些其他工具。
做就得做看得上眼的,先画原理图,原理图画好了做PCB图
原理图
原理图没问题了就画PCB图了,PCB就这样了
PCB图做好以后就需要打板了,打10块板的价格竟然和五块一样,怎么也得打10块
绿色板1.6毫米最便宜,收到板子就开始焊接了
焊接没什么技术含量,原件对着孔插进去就可以了。
mos管需要装散热片和散热风扇,不然会烧坏掉。
电感是自己绕的,24毫米的磁环,用1.5平方的漆包线绕22圈.
最后一步就是盘一个加热线圈,4平方的漆包线,在PVC管上缠几圈。
成品的样子,用12V50A的服务器拆机电源驱动,功率十足
加热钻头
加热圆钢
加热圆钢
加热钢尺。
自制简易高频感应加热
自制简易高频感应加热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;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,;R零件电阻,;X阻抗,。
分享 基于单片机的高频感应加热电源设计方案
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高频的感应加热电源目前已经得到了大范围的应用,其加工效率、节能效果相比较传统的加热设备而言,都有了较大的提高。
今天我们将会分享一种高频感应加热电源的设计方案,该方案基于单片机系统进行设计,能够有效的提升感应加热电源的加工效率,就让我们一起来看看这种方案的具体设计思路吧。
在该款高频感应加热电源的设计过程中,感应加热的主电路系统,主要采用的是三相桥式全控整流电路,这种结构能够提供可调直流电压,经大电抗滤波后供给单相逆变桥作振荡电源。
该系统的负载电路采用纯并联结构,如下图图1所示。
同时,为了能够适应高频率的要求,我们在配件方面采用的是高速场效应管。
由于单管电流有限,为了提高电源输出功率,用6只高速场效应管并联作为一个单元组成H桥电路。
图1 基于单片机的高频感应加热电源系统结构图
接下来我们来看一下,这种高频感应加热电源的逆变控制电路设计方案。
在目前的应用过程中,由于高频感应加热电源的谐振频率将会受到较大的负载影响,因此如果要得到最佳的加热效果,那幺加热设备的频率就必须采用自动跟踪模式。
对于高达兆赫兹的频率,传统的控制方法是难以实现的。
在本次的设计方案中,我们所采用的是高速锁相环MM74HC4046,最高频率可以做到10MHz以上,扫频范围宽,并能实现频率自动跟踪和相位调节。
由MM74HC4046锁相环组成的频率控制、相位调节电路如下图图2所示。
自制简易高频感应加热
自制简易高频感应加热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。
小功率高频炉设计
洛阳理工学院毕业设计(论文)课题:小功率高频炉设计系(部):电气工程与自动化系专业:应用电子技术姓名:王超指导教师:张刚时间: 2021 年 5月 8日小功率高频炉设计摘要本文以高频炉的电源部份为研究对象,论述了高频炉(感应加热电源)的优势、应用、大体原理和加热进程中的三种效应,和感应加热电源的现状与进展趋势;介绍了本课题要紧的研究内容及任务。
本文分析了感应加热电源的整体结构;通过对经常使用的进线滤波电路的描述,选择了适合的滤波器;通过对感应加热电源经常使用的谐振回路和拓扑结构进行了分析,和对串、并谐振电路的对偶特性和优缺点的比较,选择了更适合高频感应加热电源及本课题的串联谐振型逆变器。
在功率的调剂方面,分析了几种经常使用的调功方式、选用了移相脉冲宽度调制调功,能够通过芯片UC3895来实现,另外该芯片还具有设置死区,简化了死区电路。
本文要紧对200KHz/10KW的高频炉进行设计,计算了整流和逆变部份的元器件参数;在计算结果的基础上选择了适合的三相不控整流模块、滤波电容、MOSFET开关模块和谐振电路的元器件;通过对几种驱动电路的比较,结合容量和开关器件,设计了适合的驱动电路。
为保证电源正常运行,并使逆变器始终工作在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态,以实现逆变器开关器件的零电流或零电压开关,设计了以传统模拟锁相环CD4046为核心的频率跟踪电路,并研究了电路的启动方式。
为了使电源系统稳固运行,还设计了过流、过压和欠压爱惜。
关键词:感应加热,UC3895,移相调功,频率跟踪Design Of Low Power High Frequency FurnaceABSTRACTThis paper took supply of high-frequency furnace as the research object,introduced advantages and application and basic principles and three effects and situation and development trend of the high-frequency furnace(induction heating supply);introduced the main subject of research and mission.The paper analyzed the overall structure of induction heating supply;described the filter circuit,selected the appropriate filter;through analyzing the induction heating supply used resonant circuit and topology structure,and compared the dual characteristics of the series and parallel resonant circuit,chosen the series resonant inverter,which is more suitable for high-frequency induction heating supply.For power regulation,paper analyzed several commonly used ways of power regulation,selected phase-shift pulse width modulation power regulator,which could be achieved with a chip—UC3895,it has the die zone setting feature.The paper aimed at designing a high frequency furnace of 200KHz/10KW and calculated parameters of some components;selected appropriate three-phase rectifier module, the filter capacitor,the MOSFET switch module and the resonant circuit components;comparison of several different drive circuits,combined with the capacity and switching devices,the paper designed a suitable drive circuit.In order to ensure the normal operation of power and the inverter is always working in quasi-resonant and resonant state of power factor close to or equal one,achieving zero current or zero voltage switch of switch devices,the paperdesigned a frequency tracking circuit which used the traditional analog phase-locked loop CD4046 as the core.In order to ensure the system stability operate,the paper also designed over-current, over-voltage and under-voltage protection.Key words:Induction heating,UC3895,Phase-shifted powerregulation,Frequency tracking目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 感应加热的大体知识 (2)高频炉简介 (2)1.1.2 感应加热优势及应用 (2)1.1.3 感应加热大体原理 (3)1.1.4 感应加热中的三种效应和穿透深度 (3)1.2 感应加热电源进展现状及趋势 (4)1.2.1 感应加热电源频率划分 (4)1.2.2 国外高频感应加热电源进展现状 (5)1.2.3 国内高频感应加热电源进展现状 (5)1.2.4 感应加热电源进展趋势 (6)第2章感应加热电源整体设计 (8)2.1 感应加热电源整体结构 (9)2.2 线路滤波器的作用和结构 (9)2.3 负载分析及谐振谐振电路 (11)2.3.1 负载等效电路 (11)2.3.2 串联谐振电路 (12)2.3.3 并联谐振电路 (14)2.4 逆变器的选择 (15)2.4.1 串并联逆变器拓扑结构 (15)2.4.2 串并联谐振逆变器拓扑电路的对偶关系 (16)2.4.3 串并联谐振优缺点比较 (17)第3章功率调剂方案的选择 (18)3.1 整流单元调功 (19)3.2 直流单元调功 (20)3.3 逆变单元调功 (20)3.3.1 脉冲频率调制方式(PFM) (20)3.3.2 脉宽移相调制(PS-PWM) (22)3.3.3 脉冲密度调制方式(PDM) (22)3.4 功率调剂方案确信 (23)第4章主电路参数选择与设计 (24)4.1 整流电路参数计算 (24)4.1.1 整流桥的选取 (24)4.1.2 滤波电容的选取 (26)4.2 逆变开关的选择 (27)4.3 谐振回路参数选择 (28)第5章操纵电路的设计 (29)5.1 处置器的选择 (29)5.2 移相操纵芯片UC3895 (30)5.2.1 UC3895的电气特性和管脚 (30)5.2.2 移相全桥操纵电路 (33)5.3 驱动电路的设计 (34)5.3.1 驱动电路的方案 (34)5.3.2 IR2110驱动电路的设计 (37)5.4 频率跟踪电路的设计 (38)5.4.1 锁相环原理和CD4046结构 (38)5.4.2 CD4046频率跟踪电路 (40)5.4.3 锁相环的起动 (41)5.5 操纵系统的软件设计 (43)5.5.1 软件设计思想 (44)5.5.2 操纵系统的程序流程图 (44)第6章结论 (46)谢辞 (47)参考文献 (48)附录 (50)外文资料翻译 (56)前言感应加热具有加热速度快、热效率高、适用于局部加热、产品质量好、无环境污染、易于实现生产自动化等优势,其功率密度在被加热工件内的散布可方便地通过频率的选择和感应圈的合理设计而取得。
感应加热器制作方法
感应加热器制作方法
感应加热器是一种利用电磁感应原理加热物体的装置。
它可以在没有直接接触或导电接触的情况下加热物体,因此具有广泛的应用领域,如工业加热、烹饪、医疗等。
制作一个简单的感应加热器需要以下步骤:
1. 准备材料:
- 磁性铁芯
- 铜线
- 电源线
- 开关
- 散热器
2. 制作线圈:
将铜线绕在磁性铁芯上,制作一个线圈。
线圈的大小和圈数可以根据需要进行调整。
确保线圈的每一圈都紧密相连,没有空隙。
3. 连接电源线:
将电源线与线圈的两端连接起来,通过焊接或其它方法进行固定。
确保连接牢固并正确接触,以保证电流正常流动。
4. 安装开关:
在电源线上安装一个开关,用于控制电流的通断。
确保开关的质量可靠,并使其易于操作。
5. 安装散热器:
将散热器安装在磁性铁芯的周围,用于散热和保护装置。
选择合适的散热器以确保加热器的稳定工作和长寿命。
完成上述步骤后,感应加热器的制作就完成了。
当通电时,电流经过线圈会产生磁场,磁场会感应铁芯中的涡流。
涡流会产生热量,从而加热了对应的物体。
在使用感应加热器时,要注意安全,避免触摸线圈和高温物体。
总结一下,感应加热器制作的关键是制作合适的线圈和连接电源线。
正确操作和注意安全性可以确保加热器的有效工作。
随着技术的不断发展,感应加热器将会在各个领域得到更广泛的应用和进一步的改进。
5千瓦电磁感应加热炉制作方法
5千瓦电磁感应加热炉制作方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:5千瓦电磁感应加热炉是一种高效、节能、环保的加热设备,广泛应用于工业生产中。
下面我们就来介绍一下5千瓦电磁感应加热炉的制作方法。
一、设备准备1. 磁感应加热炉主机:选择功率为5千瓦的电磁感应加热炉主机,确保加热效率和加热温度的稳定性。
2. 冷却系统:准备水冷却系统,确保设备在工作过程中的散热效果。
3. 控制系统:选购合适的控制系统,用于调节加热炉的加热功率和温度。
4. 冷却水泵和水箱:保证设备的冷却系统正常运作。
5. 电源线和接头:选择合适的电源线和接头,并确保电路连接正确。
二、组装设备1. 将磁感应加热炉主机安装在平整的地面上,确保设备稳固。
4. 启动设备,调节控制系统,确认设备功能正常。
三、使用方法1. 将需要加热的工件放置在加热炉内。
2. 根据工件的材质和加热要求,调节加热功率和温度。
3. 启动加热炉,待工件达到预定温度后关闭加热炉。
4. 取出加热后的工件,进行下一步处理。
四、注意事项1. 在使用加热炉时,应注意设备周围的安全防护,避免发生意外事故。
3. 定期检查加热炉的运行状态,保持设备的正常工作。
4. 使用加热炉时应遵守相关规定,确保设备的安全运行。
通过以上的介绍,相信大家对5千瓦电磁感应加热炉的制作方法有了更深入的了解。
希望这份文章对大家在工业生产中使用电磁感应加热炉有所帮助。
祝大家工作顺利,生产高效!第二篇示例:5千瓦电磁感应加热炉是一种常用的工业加热设备,主要用于加热金属材料,加工成型等工艺。
它的原理是利用电磁感应原理,通过感应加热的方式将金属材料加热至所需温度,从而实现加工成型目的。
今天我们将介绍一下5千瓦电磁感应加热炉的制作方法,帮助那些对此感兴趣的朋友们了解这一工艺的过程。
我们需要准备以下材料和工具:1台5千瓦电磁感应加热炉主机、金属容器、电源线、控制面板、感应线圈等。
接下来,我们开始制作5千瓦电磁感应加热炉。
感应加热的感应器如何进行设计
感应器是将高频电流转化为高频磁场对工件实行感应加热的能量转换器,它直接影响工件加热淬火的质量和设备的效率。
良好的感应圈应能保证工件有符合要求的均匀分布的硬化层、高的电效率、足够的机械强度以及容易制造的操作方便。
那么,感应加热的感应器如何进行设计?感应器中的电流密度可达6000A/mm2。
故所用材料的电阻率必须尽可能小。
一般供应器材料采用电解铜,通常是用紫铜管制成。
在要求极高的情况下,例如脉冲淬火的感应器由银制成,有的感应器由紫铜制成,单外表面镀银。
1、感应圈形状与结构的确定感应圈的几何形状主要根据工件加热部位的几何形状、尺寸以及选择的加热方式来确定。
确定感应圈几何形状时,必须要考虑以下效应。
(1)邻近效应:当载有高频电流的两个导体互相靠近的时候,如果两导体中电流相反,将使两导体中电流分布不均匀,相邻两侧电流密度大;如果两导体中电流方向相同,则相邻两侧电流密度减小,两外侧电流密度增大。
利用邻近效应可实现局部平面的加热,频率越高,现象越明显。
感应加热时,感应圈中的电流和工件表面的感生电流方向总是相反的,因此电流集中于相对应的相邻表面。
在环装感应圈中加热时,由于工件位置的偏移,邻近效应则表现为邻近区域电流的过分集中。
在生产中为了避免这种现象,常采用旋转加热的方法来防止。
(2)环状效应:高频电流沿圆环状导体流过时,磁力线密度最大的地方是圆环内表面,电流集中于导体的内侧。
这种环装导体的表面效应,称为环装效应。
环装效应对圆柱体外表面进行感应加热时,起着有利的作用,对内控进行感应加热时是不利的,为此必须采取相应措施来解决问题。
环装效应的大小,与电流频率和圆环的曲率半径有关,频率越高,曲率半径越小,环装效应越显著。
(3)尖角效应:当形状不规则的工件置于感应器中加热时,尖角和凸起部分的加热速度比其他部位快,这一现象称为尖角效应。
为了克服这一现象,在设计感应器时,应将工件的尖角或凸起部位的间隙适当增大,以使各部位的加热温度均匀。
高频感应加热电源驱动电路设计方案
高频感应加热电源驱动电路设计方案就目前国内的感应加热电源研发现状而言,高频感应加热电源是主流的研发设计方向,也是很多工程师的工作重点。
在今天的文章中,我们将会为大家分享一种基于IR2llO芯片的高频感应加热电源驱动电路设计方案,希望能够通过本次的方案分享,帮助大家更好的完成研发设计工作。
在本次所分享的高频感应加热电源驱动电路设计方案中,我们使用芯片IR2llO用于该种驱动半桥串联谐振逆变器的电路设计,如下图图1所示。
从图1中我们可以看到,在该电路系统中,VD是自举二极管,采用恢复时间几十纳秒、耐压在500V以上的超快恢复二极管10Ia16。
CH是自举电容,采用0.1μF的陶瓷圆片电容。
CL是旁路电容,采用一个0.1μF的陶瓷圆片电容和1μF的钽电容并联DD、VCC分别是输入级逻辑电源和低端输出级电源,它们使用同一个+12V电源,而VB是高端输出级电源,它与VCC使用同一电源并通过自举技术来产生。
在这里由于考虑到了在功率MOSFET漏极产生的浪涌电压会通过漏栅极之间的米勒电容耦合到栅极上击穿栅极氧化层,所以在T1、T2的栅源之问接上12V稳压管D1、D2以限制栅源电压,以此来保护功率M0SFET。
负偏压与功率扩展电路在了解了这种高频感应加热电源的半桥串联谐振逆变器设计图之后,接下来我们来看一下如何完成负偏压与功率扩展电路的设计工作。
下图中,图2给出了具体的负偏压与功率扩展电路。
虚线右边为功率扩展电路,采用两对P沟道和N沟道MOSFETQ1、Q3和Q2、Q4,组成推挽式输出结构。
这是一个高输入阻抗的功率缓冲器,可以产生8A峰值输出电流,并且静态电流是可以忽略的。
在这一负偏压与功率扩展电路设计的运行过程中,当输入信号为高电平时,Q2的栅极也为高电平,从而Q2导通,这就使得Q3的栅极变为低电平,这样Q3就导通,则输出也为高电平;当输入信号为低电平时,Q1导通,这就使得Q4的栅极变为高电平,这样Q4就导通,则输出也为低电平。
小功率高频感应加热器的设计与制作
小功率高频感应加热器的设计与制作小功率高频感应加热器的设计与制作家用感应加热装置的典型应用是电磁灶,其功率一般在lkW左右,要求被加热容器的底部直径不小于120mm.本设计的感虚加热器输出功率定在200W~300W,感应器有效直径lOOmm 左右,主要用于小容量的液体、食品、易拉罐饮品的加热,在家庭、医院、宾馆房间、零售商店中有广泛应用.感应加热要求感应线圈的品质因数(Q值)高,Q可由下式计算:Q=X/R=ωL/R 其中,L 是感应线圈的电感(单位H),ω 是驱动源的开关频率,R 是感应线圈的等效串联电阻(Ω).通过以不同的驱动频率驱动加热线圈,可以得到线圈参数与频率的关系.当感应线圈靠近铁制品时.其等效电阻将大幅度增加,Q 值下降;而当其靠近非铁磁性金属时,其等效电阻增加很少,其Q 值下降不大.这种特性使铁金属更易被感应加热.例如,在驱动频率为100kHz 时,靠近铁制品的线圈,其R 值为2Ω,而靠近铝制品时,R 值仪0.238Ω;当驱动频率为400kHz 时,空载线圈的Q 值达到318,在靠近铝制品时下降为124,而在靠近铁制品时下降至13.因此,在选择驱动源频率时,要选择空载线圈的R 值和有铁金属时的R 值相差大的频率,这个频率范围一般在lOOkHz 至400kHz.为了减小加热线圈自身的损耗,线圈需用很多股细铜线组成的绞合线来绕制,这样容易制战高频损失小、Q值高的线圈.感应线圈有两种形状,一种是加热普通平底铁金属容器的平板线圈.另一种是加热易拉罐的筒形线圈.在实际的感应加热电路中,感应线圈与其等效串联阻抗R,以及外加电容器C 等共同构成LCR 串联谐振电路.图1 是本高频感应加热器的方框图.采用绝缘栅场效应管的半桥驱动、LC 串联谐振电路,用锁相环(PLL)和脉宽调制(PWM)电路作闭环控制,以保证串联谐振频率的稳定:用半桥功率电路驱动加热线圈.半桥输出电路输出阻抗低,即使用方波信号作电压驱动,输出电流波形也是正弦波,因而电压相电流的相位差小,功率传输效率高.整机电路见图2.PLL 及PWM 恒流控制电路:采用开关稳压集成电路UC3825,实际开关频率可达lMHz,具有两路大电流推挽式输出电路.利用UC3825 内的振荡电路构成压控振荡器VCO,其频率范围可取为200kHz~300kHz,由定时阻容元件R10+R9//Rt 和C5 的值决定.动态电阻Rt 由小信号MOSFET 管构成,其阻值受MCl4060B 的输出控制.考虑到加热线圈L 的电感量及串联谐振电容量的自由度,这个频率的可变化范围应有两倍左右.当取图2中的数值时,振荡频率约160kHz~380kHz.为了保证振荡频率的稳定,采用PLL 电路MCl4046B 作相位检测器.由电流互感器CT 检测出通过加热线圈L 的电流,CT 次级的负载Rl 取200Ω,转换,比为1V/1A,经D1、D2 双向限幅.Cl 耦合至ICl 的PCa 端;ICl 的PCb 端输入电压由IC2 的PWM 输出电压分压.得到,其值约5Vpeak,以满足CMOS 电平的需要.由于流过加热线圈的电流有少许滞后,故在PCb 端加入容量约1000pF 的相位补偿电容器C2.如果工作频率和LC 参数有变化, 该电容量也应梢应变化. 如f=300kHz 、电流相位滞后45. 时.相位补偿电容:Ccomp=1/2πRf=l/6.28x500x300xl03=1061pF如果以某一频率驱动加热线圈,当接近铝制时,由于LCR串联谐振电路的阻抗很低,通过的大电流可能会损坏MOSFET;如果空载,也可能造成桐同后果.因此必须采用恒流控制.这里,利用电流互感器CT 的输出经D3、D4 倍压整流届作为反馈信号,输出电流的调节用脉宽调制方式控制平均电流,由IC2 内部的误差放大器来实现.由IC2 内部的基准电压源经电阻分压后取得+2.5V 的电压,作为比较器的基准电压.调节W1 可改变输出电流,也可调节输出功率.MOSFET 驱动电路、半桥输出电路及LC 串联谐振电路:在负荷为铁制品时,由于串联谐振电路的R 将增大,故应设置较高的电源电腥(选定为300V).又由于在空载时,R 很小而Q 值高.将有很大的电流流过功率输出管,故应选用漏极电流大的MOSFET 管.这里选用电流达12A 的2SKl489 两强构成半桥输出.驱动信号由UC3825 输出、经C13~CJ6 和脉冲变压器Tl、T2 耦合至推动级.D7~D10 用于保护大功率MOSFET.在半桥输出电路中插入了电流互感器CT,用以检出流过加热线圈的电流.加热线圈L 和电容C19、C20 构成LC 谐振电路.作为半桥输出的负载.当LC 串联电路谐振时,即使用方波驱动,流过线圈的电流波形也是正弦波.加热线圈可作为平板形(加热甲底容器)或筒形(加热易拉.罐).为减少由于集肤效应产生高频损失,加热线圈的材料用120 根φ0.08mm 的细铜线绞合而成.线圈的尺寸见图3.整机供电电路:功率输出电路由交流市电经桥式整流提供+300V 电源,用7812 和78L05 提供+12V 及+5V给其余电路供电.+300V 电源在开机时会有大的冲击电流,因而滤波电容不能用电解电容,而要选薄膜电容器;C24 为4.71μF,另在半桥输出的电源端子加4.7μF(C21),使滤波电容的总容最为9.4μF.为避免半桥输出电路产生的噪声串人交流供电线路,加入了电感L2 作滤波器.元件选用:D1l、D13、D7、D9 采用肖特基二级管,D8、D10 采用超高速二极管;电感Ll、L2 及电流互感器CT 均采用磁环绕制.试用效果:由WI 设定功率为250W,此时交流电流约1.2A.对盛水的平底铁制容器,用平板线圈加热到水温80℃耗时200 秒;当不盛水时,加热至100℃仅用加40 秒;当用筒形线圈加热盛满水的铁罐头盒时,加热至80℃耗时180 秒.。
加热感应器的制作与焊接
感应器的制作与焊接摘要:本文对感应器的结构制作及焊接做简要的阐述。
1感应器简介1.1概述图1-11.2加热感应器(简称为感应器)是一种电感线圈,它能通过合理分布的感应磁场来满足各种加热工艺。
其基本的工作原理利用380V50Hz的交流电,转换成频率为几十KHz的高频电压,高速变化的高频高压和电流,通过感应线圈会产生高速变化的交变磁场,当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时,会在金属体内产生无数的小涡流,从而使金属材料本身迅速发热,产生的涡流主要分布于工件表面,加热的效果由频率,电流,磁场共同决定,感应器的形状由工件的外形来决定。
感应加热也是目前给金属加热和改变金属物质形态,最环保、最快捷的方法。
如图1-1,以上感应器由1加热线圈、2放大线圈、3冷却装置所构成。
其中感应线圈是感应器中的核心部件。
1.3感应线圈的结构及类型感应器结构包括加热线圈、汇流排和进出水口构成。
下面是几种常用感应器外形。
图1-2 典型感应线圈的结构(a)多匝单线圈(b)单匝单线圈(c)单匝多线圈(d)多匝多线圈图1-3 用来加热各种形状部件的多匝线圈结构2感应器的制作1.2.1圆形铜管感应器的制作步骤图2-11.制作前阅览工艺图纸,仔细查看工艺要求和关键部位必须按图作业。
2.找到图纸上标注的管料规格,测量模具的尺寸进行下料。
3.将下好的管料在工作平台校直,不能有弯曲变形,要保证管料的规格。
4.缠绕线圈前在管料上缠好玻璃丝胶带,缠绕胶带时把握好密度均匀。
5.缠绕线圈时,将管料放相应在模具上,用左手固定好开端,再用右手,开始按所需的方向进行缠绕,缠绕时用力均匀,思路明确,按图所需要的圈数进行制作。
6.线圈绕好后,将汇流排调整为横向水平位置,一般汇流排间隙为25mm左右。
7.制作外通水的进出水,用弯管器把管料折弯成90°左右即可,再用电钻去掉管口内毛刺。
(注:如制作内通水的进出水时,下料时保证管料的长度,线圈绕好后,调整好汇流排长度,去掉进出水管口的毛刺,带上铜螺母,用扩孔器扩好喇叭口)8.焊接外通水的进出水时,焊接前去掉各个管口毛刺,确定管腔内干净无杂物,再将进出水管插入汇流排,调整好尺寸,然后在高频机上调整好适当参数,用焊锡丝进行焊接。
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为半桥输出的负载.当LC 串联电路谐振时,即使用方波驱动,流过线圈的电流波形也是正弦波. 加热线圈可作为平板形(加热甲底容器)或筒形(加热易拉.罐).为减少由于集肤效应产生高频 损失,加热线圈的材料用120 根φ0.08mm 的细铜线绞合而成.线圈的尺寸见图3.整机供电 电路:功率输出电路由交流市电经桥式整流提供+300V 电源,用7812 和78L05 提供+12V 及+5V给其余电路供电.+300V 电源在开机时会有大的冲击电流,因而滤波电容不能用电解 电容,而要选薄膜电容器;C24 为4.71μF,另在半桥输出的电源端子加4.7μF(C21),使滤波电 容的总容最为9.4μF.为避免半桥输出电路产生的噪声串人交流供电线路,加入了电感L2 作 滤波器.元件选用:D1l、D13、D7、D9 采用肖特基二级管,D8、D10 采用超高速二极管; 电感Ll、L2 及电流互感器CT 均采用磁环绕制.试用效果:由WI 设定功率为250W,此时交流 电流约1.2A.对盛水的平底铁制容器,用平板线圈加热到水温80℃耗时200 秒;当不盛水时, 加热至100℃仅用加40 秒;当用筒形线圈加热盛满水的铁罐头盒时,加热至80℃耗时180 秒.
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小功率高频感应加热器的设计与制作
作者:佚名 来源:本站整理 发布时间:2009-10-15 9:11:13 [收 藏] [评 论]
小功率高频感应加热器的设计与制作 家用感应加热装置的典型应用是电磁灶,其功率一般在lkW左右,要求被加热容器的底部直径 不小于120mm.本设计的感虚加热器输出功率定在200W~300W,感应器有效直径lOOmm 左右,主要用于小容量的液体、食品、易拉罐饮品的加热,在家庭、医院、宾馆房间、零售商 店中有广泛应用.感应加热要求感应线圈的品质因数(Q值)高,Q可由下式计算: Q=X/R=ω L/R 其中,L 是感应线圈的电感(单位H),ω 是驱动源的开关频率,R 是感应线圈的等效串联电 阻(Ω).通过以不同的驱动频率驱动加热线圈,可以得到线圈参数与频率的关系.当感应线圈靠 近铁制品时.其等效电阻将大幅度增加,Q 值下降;而当其靠近非铁磁性金属时,其等效电阻 增加很少,其Q 值下降不大.这种特性使铁金属更易被感应加热.例如,在驱动频率为100kHz 时,靠近铁制品的线圈,其R 值为2Ω,而靠近铝制品时,R 值仪0.238Ω;当驱动频率为400kHz 时,空载线圈的Q 值达到318,在靠近铝制品时下降为124,而在靠近铁制品时下降至13.因此, 在选择驱动源频率时,要选择空载线圈的R 值和有铁金属时的R 值相差大的频率,这个频率范 围一般在lOOkHz 至400kHz.为了减小加热线圈自身的损耗,线圈需用很多股细铜线组成的 绞合线来绕制,这样容易制战高频损失小、Q值高的线圈.感应线圈有两种形状,一种是加热普 通平底铁金属容器的平板线圈.另一种是加热易拉罐的筒形线圈.在实际的感应加热电路中, 感应线圈与其等效串联阻抗R,以及外加电容器C 等共同构成LCR 串联谐振电路.图1 是本高 频感应加热器的方框图.采用绝缘栅场效应管的半桥驱动、LC 串联谐振电路,用锁相环(PL L)和脉宽调制(PWM)电路作闭环控制,以保证串联谐振频率的稳定:用半桥功率电路驱动加 热线圈.半桥输出电路输出阻抗低,即使用方波信号作电压驱动,输出电流波形也是正弦波,因 而电压相电流的相位差小,功率传输效率高.整机电路见图2.PLL 及PWM 恒流控制电路:采用 开关稳压集成电路UC3825,实际开关频率可达lMHz,具有两路大电流推挽式输出电路.利用 UC3825 内的振荡电路构成压控振荡器VCO,其频率范围可取为200kHz~300kHz,由定时 阻容元件R10+R9//Rt 和C5 的值决定.动态电阻Rt 由小信号MOSFET 管构成,其阻值受M Cl4060B 的输出控制.考虑到加热线圈L 的电感量及串联谐振电容量的自由度,这个频率的 可变化范围应有两倍左右.当取图2中的数值时,振荡频率约160kHz~380kHz.为了保证振 荡频率的稳定,采用PLL 电路MCl4046B 作相位检测器.由电流互感器CT 检测出通过加热线 圈L 的电流,CT 次级的负载Rl 取200Ω,转换,比为1V/1A,经D1、D2 双向限幅.Cl 耦合至I Cl 的PCa 端;ICl 的PCb 端输入电压由IC2 的PWM 输出电压分压.得到,其值约5Vpeak,以 满足CMOS 电平的需要.由于流过加热线圈的电流有少许滞后,故在PCb 端加入容量约1000 pF 的相位补偿电容器C2.如果工作频率和LC 参数有变化, 该电容量也应梢应变化. 如f=30 0kHz 、电流相位滞后45. 时. 相位补偿电容:Ccomp=1/2πRf=l/6.28x500x300xl03 =1061pF如果以某一频率驱动加热线圈,当接近铝制时,由于LCR串联谐振电路的阻抗很低, 通过的大电流可能会损坏MOSFET;如果空载,也可能造成桐同后果.因此必须采用恒流控制. 这里,利用电流互感器CT 的输出经D3、D4 倍压整流届作为反馈信号,输出电流的调节用脉 宽调制方式控制平均电流,由IC2 内部的误差放大器来实现.由IC2 内部的基准电压源经电阻 分压后取得+2.5V 的电压,作为比较器的基准电压.调节W1 可改变输出电流,也可调节输出 功率. MOSFET 驱动电路、半桥输出电路及LC 串联谐振电路:在负荷为铁制品时,由于串联谐振电 路的R 将增大,故应设置较高的电源电腥(选定为300V).又由于在空载时,R 很小而Q 值高. 将有很大的电流流过功率输出管,故应选用漏极电流大的MOSFET 管.这里选用电流达12A 的2SKl489 两强构成半桥输出.驱动信号由UC3825 输出、经C13~CJ6 和脉冲变压器T l、T2 耦合至推动级.D7~D10 用于保护大功率MOSFET.在半桥输出电路中插入了电流互 感器CT,用以检出流过加热线圈的电流.加热线圈L 和电容C19、C20 构成LC 谐振电路.作
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