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，。
由于Z值很小，所以I值很大。
高频感应加热设备应用中的高效节能措施
高频感应加热设备应用中的高效节能措施 摘要：我国的高频感应加热设备是五十年代初期引进了前苏联的设备技术，六 十年代我国才有了自己制造的高频感应加热设备，到七十年代有了改进型的新结 构产品。高频感应加热设备耗能高，输出功率低。采用新型高效节能措施对阳极 供电主电路、栅极电路、震荡管及振荡槽路等进行改造，改造后设备运行稳定可靠，故障率大大降低，输出功率提高，产品质量提高，原辅材料利用率提高，维 修费用降低，企业的综合经济效益得了到明显提高。 关键词：高频感应加热设备：振荡管：槽路电容器：高压硅整流：节能措施。 一、现代高效节能型感应加热设备具备的特征 （一）要有适应多种工艺需求的机型，即要有多种功率档次和各种频率档次，要有多种线路形式供用户选用。 （二）要使用高效节能的工业用电子管。 （三）阳极供电主电路要用高压硅整流器和调压装置。 （四）槽路及隔直流电容器要用新型板式、筒式和高压云母电容器其耐压要 高于二十千伏。 有了上述条件设备就调试容易，操作方便，故障率低，耗能低等性能，现代 高效节能型加热设备的效率可达到百分之六十以上，比原来设备高出很多，从经 济效益上讲可提高一倍以上，但与发达国家先比仍存在一些差距，要赶上世界先 进水平还需广大应用界和理论界的同仁一起努力。 二、应用中的高效节能措施 高效节能是国家战略方针，是企业降低成本提高效益有效途径。高频感应加 热的应用，与其他加工手段相比用电容量大，其利用率只有25—45%，当前国家 对节能减排非常重视，电力部门把高频加热节能问题放到首要位置，提高效率对 高效节能是一个综合指标，是由许多方面因素构成的，按照各主要因素性质分别 对待，能达到这一综合指标是有意的。 三、设备的选用 高频感应加热设备对感应加热工作的成败，效率高低，能耗的大小，产品质 量的好坏起着重要作用。高频设备自身的技术指标有功率、频率、线路结构及外 围设施等区别，我们就要根据感应加热工作所需的功率、容量、频率档次、工艺 加工对线路结构的要求进行选择，有几种技术指标的选择进行探讨。 四、关于功率的选择 感应加热设备所需要的功率，要看其被加工件的大小，单个加工时间的长短 而定，也就是要按照工件所耗用高频电能的多少和加工速度来选择设备的功率档次。当前用于淬火、焊接、熔炼等设备从10KW—400KW等，设备标定功率是指 振荡功率，不是工件上吸收的功率，而工件上能够得到的功率只有标定功率的40—70%，选用设备时要加以考虑。对于工件所需功率可以用下式计算，即在一 秒钟的时间内使M公斤的材料温度升高T（℃）所需的功率：P′=4.186MCT （KW），式中的C是材料比热，金属的比热是随着温度的上升变化的特别铁磁 材料更为显著。 五、旧设备的节能改造 旧设备是指八十年代以前生产的部分设备，属于旧式设备的范畴，其共同特 点是：（1）阳极供电采用闸流管整流调压。（2）所使用的电子管为广播发射电 子管。（3）槽路和隔直电容器为罐式的，随着科学技术的发展，为了提高工作
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DIY 2.5KW ZVS MOSFET 1.1 1.2 1 N 1.3 10-4m LC 2.1
P=UI 2.2 LC TANK Q L,C Q Q L,C LC GDT MOS LC
C1 C2 C3 L1 T1 C1-C3 L1 L1 1uH 1.3uH 56.5KHz J2-1 C4 S1 T1 1:100 J2-2 C4 CDE 1.7uF 400V S1 35:0.75 2178:1 24:0.75 1024:1 1 2 T2 T1 1:100 100 1V T1 1A J3 J1 T1 90 PLL L1 T1 T1 EE85
PLL PLL CD4046 U1 LM2576-adj PLL 15V2A 15V VDD CD40xx CMOS 74 CD4046 VCO 4 U2 CD4046 B 3 VCO R16 R16 W1 C13 VCO 0-15V 20KHz- 80KHz Vcap J1 J4 PLL R14 D2 D3 CD4046 A 14 Vcap D2 D3 1N4148 1N60 C7 C12 CD4046 CD4046 1 XOR 1, Ui Uo U Ui Uo U Ui Uo 0°-180 U m 4 90 fout Ui Uo 50
14 3 2 2 PWM U4 VCO VCO 14 U2 CD4001 2 R8 R8 C10 C11 RC R8 R8 C10 C11 1.6uS C10 C11 68pF 5-45pF GDT Q1-Q8 R10.R11 CD4001 “1 TIP41 TIP42 hFE 8050/8550 GDT MOSFET GDT 1.6uS MOSFET IGBT MOS ZVS 2KW PLL GDT J1 J4 C1-C4 T1-T4 R5 R6 Q ±15V R1-R4
感应加热DIY教程
感应加热DIY教程 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。 在开始制作之前，有必要明确一些基础性原理及概念，这样才不至于一头雾水。 一．加热机制（扫盲用，高手跳过） 1.1涡流，只要是金属物体处于交变磁场中，都会产生涡流，强大的高密度涡流能迅速使工件升温。这个机制在所有电阻率不为无穷大的导体中均存在。 1.2感应环流，工件相当于一个短路的1匝线圈，与感应线圈构成一个空心变压器，由于电流比等于匝比的反比，工件上的电流是感应线圈中电流的N（匝数）倍，强大的感应短路电流使工件迅速升温。这个机制在任何导体中均存在，恒定磁通密度情况下，工件与磁场矢量正交的面积越大，工件上感生的电流越大，效率越高。由此可看出，大磁通切割面积的工件比小面积的工件更容易获得高温。 1.3磁畴摩擦（在铁磁体内存在着无数个线度约为10-4m的原本已经磁化了的小区域，这些小区域叫磁畴），铁磁性物质的磁畴，在交变磁场的磁化与逆磁环作用下，剧烈摩擦，产生高温。这个机制在铁磁性物质中占主导。 由此可看出，不同材料的工件，因为加热的机制不同，造成的加热效果也不一样。其中铁磁物质三中机制都占，加热效果最好。铁磁质加热到居里点以上时，转为顺磁性，磁畴机制减退甚至消失。这时只能靠剩余两个机制继续加热。 当工件越过居里点后，磁感应现象减弱，线圈等效阻抗大幅下降，致使谐振回路电流增大。越过居里点后，线圈电感量也跟着下降。LC回路的固有谐振频率会发生变化。致使固定激励方式的加热器失谐而造成设备损坏或效率大减。 二．为什么要采用谐振？应采用何种谐振？ 2.1先回答第一个问题。我曾经以为只要往感应线圈中通入足够强的电流，就成一台感应加热设备了。也对此做了一个实验，见下图。
高频变压器计算步骤精编版
高频变压器计算 (CCM模式) 反激式DC/DC变换电路 电路基本参数: Vo1=15V Io1=0.4A Vo2=-10V Io2=0.4A Vs=15V(范围10V~20V) Po=10W 设定参数: 1.电路工作频率(根据UC3843的特性,初步确定为50KHz),电路效率为G=75% 2.反激式变换器的工作模式CCM 3.占空比确定(Dmax=0.4) 4.磁芯选型(EE型) 设计步骤 (1)选择磁芯大小 Pin=Po/G=10/0.75=13.3W(查表),选择EE19磁芯 (2)计算导通时间 Dmax=0.4,工作频率fs=50KHz ton=8us (3)选择工作时的磁通密度 根据所选择的磁芯EE19(PC40材料)Ae=22mm2,Bmax=0.22T (4)计算原边匝数 Np=(Vs*ton)/(Bmax*Ae)=(10*8)/(0.22*22)=16.52,取整16 (5)计算副边绕组 以输出电压为15V为例进行计算,设整流二极管及绕组的压降为1V 15+1=16V 原边绕组每匝伏数=Vs/Np=10/16=0.625V/匝 副边绕组匝数Ns1=16/0.625=25.6,取整26 (6)计算选定匝数下的占空比;辅助输出绕组匝数 新的每匝的反激电压为:16/26=0.615V ton=(Ts*0.615)/(0.625+0.615)=9.92us 占空比D=9.92/20=0.496 对于10V直流输出,考虑绕组及二极管压降1V后为11V Ns2=11/0.615=17.88,取整17 (7)初级电感,气隙的计算 在周期Ts内的平均输入电流Is=Pin/Vs=13.3/10=1.33A 导通时间内相应的平均值为Iave=(Is*Ts)/ton=1.33*20/9.92=2.68A 开关管导通前的电流值Ip1=Iave/2=2.68/2=1.34A 开关管关闭前的电流值Ip2=3Ip1=1.34*3=4.02A 初级电感量Lp=Vs*&t/&i=10*9.92/2.68=37.01uH 气隙长度Lg=(u0*Np^2*Ae)/Lp=0.19mm
薄板坯连铸连轧生产冷轧用低碳热轧带钢的力学性能
第17卷第6期 2005年12月 钢铁研究学报 Journal of Iron and Steel Research Vol.17,No.6 Dec.2005 作者简介:张树堂(19362),男,大学本科,教授级高工,钢铁研究总院副总工程师; E 2m ail :zhangangxh @https://www.360docs.net/doc/7c10237345.html, ; 修订日期:2005205214 薄板坯连铸连轧生产冷轧用低碳热轧带钢的力学性能 张树堂 (钢铁研究总院总工程师办公室,北京100081) 摘 要:综述了板坯连铸连轧生产冷轧用低碳热轧带钢力学性能偏高的现状以及性能强化机理。讨论了性能软 化的途径。指出通过提高钢的纯净度、降低夹杂物含量、采用铁素体温度范围轧制、高温卷取(≥700℃ )工艺以及硼微合金化等措施,可以得到屈服强度不超过255MPa 的冷轧用低碳热轧带钢,并生产出合格的冷轧深冲板。关键词:连铸连轧;低碳钢;热轧带钢;力学性能 中图分类号:T G 33515 文献标识码:A 文章编号:100120963(2005)0620010206 Mechanical Properties of Low 2C arbon Steel Strip for Cold R olling Produced by Thin Slab C asting and R olling ZHAN G Shu 2tang (Central Iron and Steel Research Institute ,Beijing 100081China ) Abstract :The higher strength of low carbon steel strip produced by thin slab casting and rolling ,and its possible reason were described briefly.The softening procedure was discussed.It is found that increasing steel purity ,de 2creasing inclusion content ,rolling in the temperature range of ferrite ,increasing coiling temperature (≥700℃)and B microalloying are possible to obtain the yield strength ≤255MPa for low carbon steel strip and to produce cold rolled deep 2drawing strip up to standard. K ey w ords :casting and rolling ;low 2carbon steel strip ;mechanical property 目前,国内已投产7条以CSP 工艺为主的薄板 坯连铸连轧(TSCR )生产线,另外还有6条即将投产。2005年,薄板坯连铸连轧生产线的产量可达到2300万t ,其中一部分以中板和薄板热轧材供应市 场,而另一部分为冷轧提供原料。因为我国薄板坯连铸连轧生产线后几乎都建有酸洗-冷轧联合生产线,产量大多超过热轧带钢产量的50%,最多达75%。这就要求必须提供合适的热带作为冷轧原 料。但是,根据目前的生产实际情况,国内外薄板坯连铸连轧生产线生产的低碳热轧薄带钢的力学性能均偏高,组织细小均匀,作为热轧材具有一系列优点,但是作为冷轧原料则因其力学性能偏高将出现一系列问题。传统热连轧生产的SPCH 带钢的屈服强度(σs )平均值约为250M Pa ,而薄板坯连铸连轧生产的SPC H 带钢的屈服强度平均值约为315 M Pa ,可见其屈服强度大约比传统热连轧生产的SPCH 带钢高26%。这就意味着轧制同样规格的冷 轧产品要多消耗26%的能量。此外,对可轧薄规格的厚度受到限制,比如轧制同样薄规格的产品需降低坯料厚度等。根据目前冷轧生产实际情况,尽管薄板坯连铸连轧热轧带钢的屈服强度偏高,但可以通过调整冷轧工艺生产出合格的SPCC 和SPCE 产品。此外,人们仍力图通过降低连铸连轧生产的低碳热轧带钢的屈服强度来促进冷轧生产的顺行和得到高冲压性能的热轧薄带钢。为此,有必要讨论在薄板坯连铸连轧生产条件下,降低低碳热轧带钢屈服强度的方法。 1 低碳热轧薄带钢的力学性能现状 111 国外生产的低碳热轧薄带钢 国外的生产实践证明,各种薄板坯连铸连轧生
高频感应加热的原理【详解】
高频感应加热的原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 高频感应加热机的主要用途为：金属热处理、金属淬火、金属退火、金属回火、金属透热、金属的钎焊、银焊、铜焊、金属热型、金属熔炼、金属埋植塑料等。 高频感应加热机是目前对金属、非金属材料加热效率*、速度*快，低耗节能环保型的感应加 热设备。高频机全称“高频感应加热机”，又名高频加热机、高频感应加热设备、高频感应 加热装置、高频加热电源、高频电源、高频焊接机、高周波感应加热机、高周波感应加热器 (焊接器)等，另外还有中频感应加热设备、超高频感应加热设备等。应用范围十分广泛。 高频感应加热机的原理 感应加热是利用导体在高频磁场作用下产生的感应电流(涡流损耗)以及导体内磁场的作用 (磁滞损耗)引起导体自身发热而进行加热的。 当金属导体处在一个高频交变电场中，根据法拉第电磁感应定律，将在金属导体内产生感应 电动势，由于导体的电阻很小，从而产生强大的感应电流。由焦耳—楞次定律可知，交变 磁场将使导体中电流趋向导体表面流通，引起集肤效应，舜间电流的密度与频率成正比，频 率越高，感应电流密度集中于导体的表面，即集肤效应就越严重，有效的导电面积减少，电 阻增大，从而使导体迅速升温。 导体有电流通过时，在其周围就同时产生磁场，高频电流流向被绕制成环状或其它形状的电 感线圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将被加热的金属 物质放置在感应线圈内，磁束就会贯通整个被加热物质，在被加热物质内部与加热电流相反 的方向产生很大的涡流，由于被加热金属物质的电阻产生焦耳热，使金属物质自身的温度迅
感应加热电源原理及其负载变压器结构制作
感应加热电源原理及其负载变压器结构制作 1感应加热的原理 1.1电磁感应和感应加热 感应加热是电热应用的一种较好形式，它是利用电磁感应的原理将电能转变为热能。当交变电流Ii流入感应圈时，感应圈内便产生交变磁通φ，使置于感应圈中的工件（图1中为钢管）受到电磁感应而产生感应电势e。 如果磁通φ是呈正弦变化的，即φ=φMsinωt,则 e的有效值E=4.44fφM(伏) 感应电势E在工件中产生电流i2，i2使工件内部（确切地说，是工件近表面的电流透入深度△层）开始加热，其焦耳热为： 式中： I2 感应电流的有效值（安）； R工作电阻（欧）； t 时间（秒）。 为了使金属能加热到一定温度，在金属内必须有足够大的电流I2，为此在金属内必须感应出足够大的电势E。由于感应电势E与磁通φM、频率f成正比，为了获得必须的感应电势，可以提高电源频率。同样的发热效果，频率越高，所需的磁通φM 及感应圈中的电流I1就可以减小，所以近代的感应加热广泛采用中频和高频电源。另外，金属截面越大，那么在同样磁通密度的情况下，通过金属的φ也就越大，于是感应电势E以及金属内感应得到的功率也越大。 1.2电磁感应的三个效应 （1）集肤效应：直流电流流经导体时，电流在导体截面上是均匀分布的，但交流电流流经导体时，电流沿导体截面的分布是不均匀的，最大电流密度出现在导体的表面层。这种电流集聚于表面的现像叫做集肤效应。 电流频率越高，集肤效应也越显著。以上是导体本身通过交变电流时，电流在导体
中产生的集肤现象。另一种情况是导体在交变的电磁场中，也就是置于感应圈中的工件。由于感应圈的中间产生交变的电磁场，使工件中产生的涡流也是交变电流，它沿截面的分布也是集聚在表面一层。 由电磁场理论知道，电流密度是由表面向中心近似地按一指数函数迅速下降。其电流透入深度 其中： ρ 导体或工件的电阻率（欧·厘米） μr 相对磁导率 f 频率（Hz） 在△层中所产生的热量为导体中总功率的0.865。 在交变磁场中的导体，由电磁感应产生的涡流密度的分布随着频率的降低也有向导体内部扩张的趋势。但无论在怎样低的频率下，也得不到均匀分布的电流，其中心线上的电流密度始终为零。电流透入深度的概念，只有在频率足够高时才有其物理意义。 （2）邻近效应：相邻两导体通以交流电流时，在相互影响下导体中的电流要重新分布，当两电流方向相反时，电流聚于导体内侧；方向相同时，电流被排于导体外侧（如图2所示）。 邻近效应可简单解释如下： 假如在任何瞬间两平行导体中的电流方向相反时（图2a），在导体之间由两电流所建立的磁场方向相同，总磁场增大，而两导体外侧的磁场却减弱。两导体之间的磁通不仅通过空气，而且也通过导体内部。显然导体外侧比内侧交链较多的磁通，因而导体外侧的电感和阻抗较内侧为大。因此导体外侧电流密度较内侧为小。 当两平行导体中的电流方向相同时，用同样的方法可得出导体外侧电流密度较内侧为大。
高频感应加热设备的工作原理、特点、适应行业及主要用途
高频感应加热设备多用于小型工件的深层加热、红冲、煅压、退火、回火、调质，表面淬火，中等直径的管材加热和焊接、热装配，小齿轮淬火等。下面给大家详细的介绍一下这款设备： 工作原理 可以使金属物体瞬间被加热到所需的任何温度，包括其熔点；不需要象其它加热方式那样，先产生高温后再去加热被它加热的金属物体，可以在金属物中直接产生高温；不但可以使金属物体整体加热，也可以选择性地对每个部位进行局部加热；是一种加热方式的革命，同样是电能加热，它却可以比电炉、电烘箱等节电百分之四十。 特点 高频感应加热机采用IGBT功放，软开关谐振双调控及频率自动跟踪系统，MOSFET器件和独特的变频技术，高频运行稳定。高周波感应加热机具务恒定电流和功率控制功能，极大的优化了金属加热过程。 高频感应加热机，在同等条件下具有比传统的高周波电子管加热设备省电50%，无高周波辐射、无高周波干拢。减少了电力负荷和电力增容，具有100%的满负载设计，高频感应加热机可连续二十四小时不间断工作。 高周波感应加热机，具有自动加热、保温、冷却三段时间功能设定，有利于提高高频感应加热机的加热质量，简化人工操作。可根据功率和频率选择高频感
应加热机电源，高周波频率越高，加热深度越浅，高周波频率越低透热性越好。感应加热机1～20KHZ的高周波频率自动跟踪。 适应行业 高周波感应焊接、高周波感应热处理、高周波感应金属熔炼等。如：硬质合金锯片、金刚石刀具、钻具、车刀、刨刀、铣刀、铰刀等刃具的焊接；标准件、螺栓、电力工具、五金工具、手工工具的热处理； 钳子、扳手、旋具、锤子、斧头、汽车配件、曲轴、连杆、活塞销、曲柄销、链轮、凸轮轴、气门、各种摇臂、摇臂轴；变速箱内各种齿轮、花键轴、传支半轴、各种小轴、各种拨叉等高频淬火的处理。 高频感应加热机的主要用途为 金属热处理、金属淬火、金属退火、金属回火、金属透热、金属的钎焊、银焊、铜焊、金属热型、金属熔炼、金属埋植塑料等。 维护 在空气环境较差的场所使用时，应防止灰尘进入机器内部，绝不能有水溅入机内。要保持冷却水的清洁，定期更换。高温环境应保持空气流通。 以上就是为大家介绍的关于高频感应加热设备的工作原理、特点、适应行业及主要用途的相关内容，希望对大家有所帮助！
自制感应加热器与磁悬浮加热器(感应炉)
Induction Heater Tutorial 感应加热器教程 3kw An induction heater is an interesting device, allowing one to rapidly迅速的 heat a metal object. With enough power, one can even甚至 melt熔化 metal. The induction heater works without the need for fossil化石 fuels, and can anneal退火 and heat objects of various各种各样 shapes形状. I set out to make an induction heater that could melt steel and aluminum. So far迄今为止 I have been able to feed an input power of over 3 kilowatts! Now that I have done this I would like to share how it works, and how you can build one. At the end of the tutorial I will discuss论述 and show you how to build a levitation coil that will allow you to boil煮沸 metals while suspended in mid air! 一台感应加热器是一台有趣的设备,可以迅速加热金属工件.功率够高时,可以融化金属.感 应加热器不需要石化燃料,可以对工件退火处理,还可以加热各种形状的工件.我制造了一 台可以融化钢和铝的感应加热器.现在功率已经达到了3千瓦!我来教你怎么造一台.在教程 的最后,我将教你造一个可以在半空中融化金属的磁悬浮加热线圈. My induction heater is an inverter. An inverter takes a DC power source and converts it into AC power. The AC power drives a transformer which is coupled耦合 to a series LC tank. The inverter frequency is set to the tank's resonant共振 frequency, allowing the generation of very (high currents高安培电流) within the tank's coil. The coil is coupled to the workpiece工件 and sets up (eddy currents涡电流). These currents, traveling through a conductive, but slightly微小 resistive电阻的 workpiece, heat the piece. Remember, Power = Heat = R*I^2. The workpiece is like a one-turn coil; the work coils has several数个 turns圈. Thus这样, we have a (step-down transformer降压 器), so even higher currents are generated in the workpiece.这样电流就流进工件里去 了. 我的感应加热器有一个逆变器.逆变器可以把直流电转换为交流电.交流电被变压器耦合到 感应线圈和电容组一起组成的振荡器上.逆变器的工作频率决定振荡器的振荡频率.振荡器的感应线圈会感应出非常大的电流.感应线圈又将这些电流产生的磁场耦合到工件上产生涡流电.工件中的电阻,阻碍涡流电的流动,导致工件发热.(详细原理参照变压器中的涡流电).记住,功率=热=R乘以I的平方.工件可以看成一个只有一圈的线圈,而感应线圈有多个线圈,这样一来就可以把感应线圈和工件看成一个变压器回路,工件的电压低,电流就从感应线圈流向工件去了. I would like to acknowledge鸣谢 the invaluable无法估计的 help from John Dearmond and Tim Williams for helping me understand this topic话题. Now, before we talk more, let's see some pictures of what it can do. 谢谢 John Dearmond 和 Tim William大量的帮助,帮我弄明白这个话题.先来看几张图.
高频变压器的制作
高频变压器的制作高频变压器的线路图如图1所示。 图1 高频变压器的线路图 高频变压器的制作流程如图2所示。 图2 高频变压器的制作流程
高频变压器的制作大致包括以下十个过程，对每个过程的流程、工艺及注意事项作详细的分析。 1.绕线 （1）材料确认 1）变压器骨架（BOBBIN）规格的确认。 2）不用的引脚剪去时，应在未绕线前先剪掉，以防绕完线后再剪除时会刮伤线或剪错脚，而且可以避免绕线时缠错脚位。 3）确认骨架完整，不得有破损和裂缝。 4）将骨架正确插入治具，一般特殊标记为引脚1（PIN 1），如果图面无注明，则引脚1朝机器。 5）须包醋酸布的先依工程图要求包好，紧靠骨架的两侧，再在指定的引脚上先缠线（或先钩线）后开始绕线，原则上绕线应在指定的范围内绕线。 （2）绕线方式 1）绕线方式 根据变压器要求不同，绕线的方式大致可分为以下几种： ①一层密绕：布线只占一层，紧密的线与线间没有空隙，整齐的绕线如图3a所示。 ②均等绕：在绕线范围内以相等的间隔进行绕线；间隔误差在20%以内可以允收，如图3b所示。 图3 绕线方式 ③多层密绕：在一个绕组一层无法绕完，必须绕至第二层或二层以上，此绕法分为三种情况：
a）任意绕：在一定程度上整齐排列，达到最上层时，布线已零乱，呈凹凸不平状况，这是绕线中最粗略的绕线方法。 b）整列密绕：几乎所有的布线都整齐排列，但有若干的布线零乱（约占全体30%，圈数少的约占5%REF）。 c）完全整列密绕：绕线至最上层也不零乱，绕线很整齐的排列，这是绕线中最难的绕线方法。 ④定位绕线：布线指定在固定的位置，一般分五种情况，如图4所示。 图4 定位绕线 ⑤并绕：两根以上的线同时平行的绕同一组线，各自平行的绕，不可交叉，此绕法大致可分为四种情况，如图5所示。
(整理)感应加热用户手册
目录 1、IPS系列感应加热电源使用说明书 (2) 第一节概述 (3) 第二节电源基本工作原理 (5) 第三节安装使用和维护.................... 错误！未定义书签。 2、IPS系列感应加热电源故障检修手册........... 错误！未定义书签。 3、IPS系列感应加热电源电路原理图............. 错误！未定义书签。 4、IPS系列感应加热电源售后服务办法........... 错误！未定义书签。 5、IPS系列感应加热电源现场安装反馈表......... 错误！未定义书签。
IPS系列感应加热电源使用说明书
第一节 概述 一、型号含义： IPS100～300/50并联逆变型中频、超音频电源，其额定功率为100、160、200、250、300kW 等几个规格；其额定工作频率为50kHz ，根据实际负载配置情况，可在50kHz 以下各频率段工作。电源型号含义如下： 二、安装环境及使用条件 1.本装置应安装于室内，并满足以下条件： 海拔不超过1000m ； 设备周围环境温度应不超过+40℃、不低于+2℃； 周围介质湿度应不超过85%（相对于空气温度20±5℃时）； 无导电及易爆炸尘埃，无腐蚀性气体和爆炸性气体的场合； 安装于通风良好，无剧烈震动和冲击，垂直倾斜度不超过5°的场合； 2.冷却水要求：电源装置、感应器、淬火变压器、补偿用电热电容器等均采用水冷却，所提供的冷却水状况的好坏直接影响设备运行的可靠性。建议对现有冷却水进行分析检测，其结果应能满足以下条件，如有差异，则应通过有关净化手段加以解决。 机械特性：透明，不浑浊，无沉淀物，总固体含量不超过250mg/L ； 化学特性：PH 值为6～8，硬度不大于10度（即每升水中氧化钙含量 ≦100mg ）； 电阻率：大于2.5k Ω/cm ； 进水温度：不低于5℃，不高于35℃，冷却水的温升不超过20℃； 进水压力：0.1～0.2MPa ； 输出频率输出功率水冷式变频器IGBT I P - □/ □ S
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，。 由于Z值很小，所以I值很大。
高频实验步骤
实验一电容反馈三点式振荡器实验 C2、C3、C4、C5和L1组成振荡回路。Q1的集电极直流负载为R3,偏置电路由R1、R2、W和R4构成，改变W可改变Q1的静态工作点。静态电流的选择既要保证振荡器处于截止平衡状态也要兼顾开始建立振荡时有足够大的电压增益。Q2与R6、R8组成射随器，起隔离作用。振荡器的交流负载实验电阻为R5。R7的作用是为了用频率计（一般输入阻抗为几十Ω）测量振荡器工作频率时不影响电路的正常工作。 实验内容及步骤|： 1、研究三极管静态工作点不同时，对振荡器输出幅度和波形的影响： 1）将开关K1和K2均拨至1X档，负载电阻R5暂不接入，示波器接TP1，接通+12V电源，先逆时针调节W到头，再顺时针慢慢调节W到头，观察并记录振荡器输出幅度和波形的变化规律；再次逆时针调节W到头，再顺时针慢慢调节W到某一位置，刚好观察到不失真的正弦电压波形。 2）调节W使Q1静态电流在0.5-4mA之间变化（可用万用表测量R4两端的电压来计算相 表1-1 2、研究外界条件变化时对振荡频率的影响及正确测量振荡频率： 1）选择一合适的稳定工作点电流IeQ，使振荡器正常工作，利用示波器在TP3点和TP2
点分别估测振荡器的振荡频率； 2）用频率计重测，比较在TP3点和TP2点测量有何不同？ 3）将负载电阻R5接入(将开关K3拨至ON档)，用频率计在TP2点测量振荡频率的变化（为 。 表1-2 4) 分别将开关K3拨至“OFF”和“ON”档，比较负载电阻R5不接入电路和接入电路两种情况下，输出振幅和波形的变化。用示波器在TP1点观察并记录。 3、接入负载电阻R5，开关K1和K2均拨至1X档和2X档，调节W使Q1静态电流。观察并比较选取电容值不同的C2、C3和C2X、C3X，反馈系数不同时的起振情况。 实验报告要求: 1、整理各实验步骤所得的资料和波形 2、分析各步骤所得的资料和波形，绘制输出振幅随静态电流变化的实验曲线。 3、回答问题： 1）为什幺静态工作点电流不合适时会影响振荡器的起振？ 2）振荡器负载的变化为什幺会引起输出振幅和频率的变化？ 3）在TP3点和TP2点用同一种仪器（频率计或示波器）所测得的频率不同是什幺原因？哪一点测得的结果更准确？ 4、说明本振荡电路的特点。 实验二石英晶体振荡器实验 实验电路说明： 晶体振荡器，如图2-5所示 XT、C2、C3、C4组成振荡回路。 偏置电路由R1、R2、W和R4构成， 改变W可改变Q1的静态工作点。静 态电流的选择既要保证振荡器处于 截止平衡状态也要兼顾开始建立振 荡时有足够大的电压增益。振荡器 的交流负载实验电阻为R5。R6、R7、 R8组成一个π型衰减器，起到阻抗 匹配的作用。
高频感应加热设备的安全操作
高频感应加热设备的安全操作 高频感应加热设备主要为电子(真空)管，产生高频电磁振荡，电功率为10~200kW，机内最高电压约为15kV。因此，要求设备内绝缘性能必须良好，机壳等有关部分必须可靠接地。操作工位应放置绝缘橡胶垫。设备旁应设有防护木栏杆，涂红白相间的油漆。挂高压电危险标志。高频间应光线明亮、通风良好，室内温度应控制在15~35℃。安装排风装置，以排除工件加热时所散发的油烟废气。由于高频设备的频率为30~500 KHz，会产生射频幅射。当人体吸收一定辐射量后，会发生生物学变化，生物学变化随波长减短(频率增高)而增加表现为神经衰弱症候群和植物神经系统功能紊乱。因此对设备的辐射场源(如高频变压器、馈电线、工作电容、耦合电容及感应器等)，应采取屏蔽措施。为防止电磁波外漏而影响附近(约100m内)的电子设备和无线电通讯，还应将全室屏蔽，要保证工作环境的辐射强度在规定范围以内(电场强度E≤20V/m;磁场强度H≤5A/m。操作时应注意： (1) 必须有两人以上方可操作高频设备，并指定操作负责人。穿戴好绝缘鞋、绝缘手套和其它规定的防护用品。 (2) 操作者必须熟悉高频设备的操作规程，开机前应检查设备冷却系统是否正常，正常后方可送电，并严格按操作规程进行操作。 (3) 工作前应关好全部机门，机门应装电气联锁装置，保证机门未关前不能送电。高压合上后，不得随意到机后活动，严禁打开机门。(4) 工件应去除毛刺、铁屑和油污，否则在加热时容易与感应器产生打
弧现象。打弧现产生的电弧光既会损伤视力，也容易打坏感应器和损坏设备。 (5) 高频设备应保持清洁、干燥和无尘土，工作中发现异常现象，首先应切断高压电，再检查排除故障。 必须有专人检修高频设备，打开机门后，首先用电棒对阳极、栅极、电容器等放电，然后再开始检修，严禁带电抢修。 (6) 使用淬火机床，应遵守有关电气、机械和液压传动的安全规程。在移动淬火机床时，应防止倾倒。
高频电子速热电烙铁的制作
高频电子速热电烙铁的制作 上点岁数的爱好者们都会记得有一种用变压器制作的 速热烙铁，有的还自己做过，通电就热不用等待。但缺点是量重体大，犄角旮旯的地方不便施展，所以不少人不愿用它。记得刚上初中的时候，我家楼下有一位姓方的叔叔是位爱好者，我没事时总爱往他家跑，看他修理、装置收音机什么的。他当时用的一把“电烙铁”引起了我极大的兴趣； 那时在我的印象中“电烙铁”应该是一个细长的、前边有 铜头，插上电后要几分钟后才能热起来的东西！可这却是一个变压器上伸出两个铜棍连着一段细铜丝，一按扳机细铜丝端就冒出一缕白烟就能化锡了的家伙，这使我百思不得其解。看我感到奇怪叔叔就简略的给我讲述了其中的原理，由于当时年纪小阅历差，终是有些似懂非懂。 直到后来得到了一本名叫《少年电工》的书，里边有介绍这种速热烙铁的原理和制作方法，我才完全了解了其中的道理。初二那一年中，我就为同学、朋友等做了四、五把。 这多年来，大的小的轻的沉的铁芯变压器烙铁不知做了多少把，东撒西扔也不知给了多少人，而我做的第一个至今还在保留中（1968年----2014年）！ 近些年来开关电源大力普及且价格低廉，爱好者们也将其引入到速热烙铁中来，优点是体积小重量轻，制作也很简单，
即使是初学者照葫芦画瓢也能成功。 近些年来开关电源大力普及价格低廉！在某些场合开关电源可以替代线性电源。记得电子报上也曾进行过这方面的讨论。现在在一些对谐波波纹要求不高不的装置中（例如照明、加热等）就可以用结构简单、体小量轻的电子变压器来替代笨重的传统铁芯变压器。经实践证明这是完全可行的，其结果就是有了现在的“高频速热电烙铁”。 在这里结合自己的经验，向大家介绍一种用卤素灯电子变压器改制的高频速热烙铁，感兴趣者可作参考。 先找一个质量好点的12V 50-60W 的电子变压器，最好是 那种带短路保护的。 把变压器烫下来，将次级线圈拆掉，初级保留，不要弄坏绝缘隔层。再找两条1mm 厚的铜片，长度相应，宽度参考变压器窗口高度。挫光毛刺后用绝缘纸带包裹（不可用胶带，不耐热)，两片相叠弯成U 型插入变压器窗口待用。 将铜片端头适当处钻孔并四面搪锡，然后将焊头装上（焊头与铜片的结合处也要搪锡以保证接触良好）把收拾好的这个单元焊回到电路板上，并设法固定好磁芯，就算基本完成！再往后就是连上开关接好线就能用了。至于烙铁把做成啥样的您就尽情地去发挥吧；长的短的粗的细的随您的意啰！ 有人说这种烙铁粗糙体大温度不好控制，还有人说使用效果不及焊台和温控烙铁！嘿嘿！真是站着说话不嫌腰疼！……
经典royer ZVS 感应加热
A DIY Induction Heater This great little project demonstrates the principles of high frequency magnetic induction. The circuit is very simple to build and only uses a few common components. With the induction coil shown here the circuit draws about 5A from a 15V supply when a screwdriver tip is heated. It takes approximately 30 second for the tip of the screwdriver to become red hot! The control circuit uses a method known as ZVS (zero voltage switching) to activate the transistors which allows for an efficient transfer of power. In the circuit you see here, the transistors barely get warm due to the ZVS method. Another great thing about this device is that it is a self resonant system and will automatically run at the resonant frequency of the attached coil and capacitor. How Does Induction Heating Work? When a magnetic field changes near a metal or other conductive object, a flow of current (known as an eddy current) will be induced in the material and will generate heat. The heat generated is proportional to the current squared multiplied by the resistance of the material. The effects of induction are used in transformers for converting voltages in all sorts of appliances. Most transformers have a metallic core and will therefore have eddy currents
高频变压器设计的五个步骤
变压器的设计过程包括五个步骤: ①确定原副边匝数比； 为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,降低输出整流二极管的反向电压,减小损耗和降低成本,高频变压器的原副边变比应尽量大一些. 为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压选择.选择副边的最大占空比为 ,则可计算出副边电压最小值为: ,式中, 为输出电压最大值, 为输出整流二极管的通态压降, 为滤波电感上的直流压降.原副边的变比为: ②确定原边和副边的匝数； 首先选择磁芯.为了减小铁损,根据开关频率 ,参考磁芯材料手册,可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积 .则变压器副边匝数为: .根据副边匝数和变比,可计算原边匝数为 ③确定绕组的导线线径； 在选用导线线径时,要考虑导线的集肤效应.所谓集肤效应,是指当导线中流过交流电流时,导线横截面上的电流分布不均匀,中间部分电流密度小,边缘部分电流密度大,使导线的有效导电面积减小,电阻增加.在工频条件下,集肤效应影响较小,而在高频时影响较大.导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示.所谓穿透深度,是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即: )时的径向深度. ,式中, , 为导线的磁导率,铜的相对磁导率为 ,即:铜的磁导率为真空中的磁导率 , 为导线的电导率,铜的电导率为 . 为了有效地利用导线,减小集肤效应的影响,一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度,即 .如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时,可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制,铜皮的厚度要小于两倍的穿透深度 (4)确定绕组的导线股数 绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径.在考虑集肤效应确定导线的线径后,我们来计算绕组中流过的最大有效值电流. 原边绕组的导线股数:变压器原边电流有效值最大值 ,那么原边绕组的导线股数 (式中,J 为导线的电流密度,一般取J=3~5 , 为每根导线的导电面积.). 副边绕组的导电股数:①全桥方式:变压器只有一个副边绕组,根据变压器原副边电流关系,副边的电流有效值最大值为: ;②半波方式:变压器有两个副边绕组,每个负载绕组分别提供半个周期的负载电流,因此其有效值为 ( 为输出电流最大值).因此副边绕组的导线股数为(5)核算窗口面积 在计算出变压器的原副边匝数、导线线径及股数后,必须核算磁芯的窗口面积是否能够绕得下或是否窗口过大.如果窗口面积太小,说明磁芯太小,要选择大一点的磁芯;如果窗口面积