大功率电磁加热器的工作模式 与家用电磁炉的工作模式完全不同

电磁加热器一机多组线圈的改制

大功率电磁加热器的工作模式 ,完全与家用电磁炉的工作模式不同 ,采用全桥准谐振的软开关工作方式 ,热效率较高达 95 %以上 ,不存在电压击穿功率管的现象 ,电压电流富裕量放得很大 ,各种保护电路齐全 ,可靠性很高 ,除人为的工艺原因造成故障隐患外 ,几乎未发现其他因素产生的故障。由于大功率电磁加热器的成本较高 ,其推广应用就受到一定的限制 ,若要与民用电磁炉竞争 ,唯一的办法是一机带多个感应加热线圈(一机多温区使用) ,以降低单个温区的成本。电磁加热器除在可靠性、 热效率上的优势外 ,其突出的特点是电磁加热器元件和电器组成一个与散热完全分离的电气箱 ,并且电路与感应加热线圈之间有脉冲功率输出变压器和谐振电容二者进行双重电气绝缘和隔离。万一电磁加热线圈意外破损，由于谐振电容、 脉冲功率输出变压器的隔离和绝缘 ,不会发生人员触电事故。这些是营业首先要考虑的问题 ,也正是脉冲功率输出变压器的使用，使得一个机心带多个感应加热线圈成为可能和相对容易实现。

改制时应注意以下几个问题:

1.电磁加热控制板要按几个负载单元并接后的总功率设计和调试。

2.谐振电容和加热线圈始终应组合在一起 ,才能保证单元线圈的增减不影响整个组合的谐振频率。

3.单元线圈的增减造成功率的变化与正常的调整有所不同,原 5kW电磁加热器的 IGBT死区时间、零电压电容容量、IGBT 的吸收电容容量等 ,都要作相应的调整。

4.多个单元并接后 ,按原控制方式只能集中调功率 ,若要单个单元调功率 ,可在每个单元内用切换电容的方法来增加谐振电容 ,使回路失谐而减小功率。此外考虑到若干个单元同时切换电容的瞬间 ,有可能造成总负载在瞬间开路 ,所以原电气箱内控制电路还要加上负载开路保护功能 ,以避免负载开路时 ,功率管出现硬开关状态。

冷作模具的选材及冷模钢的热处理

在冷冲压过程中，由于被冲材料的变形抗力比较大，模具的工作部分，特别是刃口受到强烈的摩擦和挤压，所以模具应具有高的硬度、强度和耐磨性。另外，冲模在工作过程中受到冲击力的作用，要求模具具有一定的韧性，特别是当冲厚钢板或在厚钢板上冲压较小孔径时。从制造工艺的角度出发，还要求模具材料具有良好的冷加工性能(如容易切削、加工光洁度高等)和热加工性能(锻造性能好、淬透性好、热处理时变形小等)。在冷镦、冷挤压过程中，变形抗力可达200—250Kg／mm2：在连续工作时，模具温度可达300℃左右。因此，冷镦、冷挤压模具要求比冷冲压模具有更高的强度韧性和一定的红硬性。在对性能要求上，相互之间是有矛盾的。为了满足模具在硬度和耐磨性方面的要求，往往要提高合金成分，使组织中形成大量碳化物。可是这又会影响基体的韧性，并使切削加工性能变坏。因此，在选择模具材料和确定热能处理工艺时，必须正确处理这些矛盾。模具的工作寿命与磨损情况，还与模具设计和使用时的操作方法等有关，忽视这一点，即使选用高级的模具材料，材料性能也不能充分发挥。

零件的疲劳载荷限度

资料表明，大多数零件的早期破坏都是由于疲劳而引起的。当已知疲劳是主要因素时，材料的选择便十分重要。承受静态载荷的零件，在应力超过屈服点以前部是不会断裂的。在经过恰当的淬火和回火的钢中，这是强度极限的75—90％。然而，在动态载荷或周期性载荷下的零件，在低周疲劳(1-100000次)中应力低至强度极限的70％就会断裂，而在高周疲劳(超过100000次)中则低至强度极限的4096就会断裂。应力等级、循环周数要求和应力集中系数等设计数据，对钢的选择都是有用的。同时必须知道材料的强度、韧性和疲劳极限。较好的办法是对零件在模拟的或真实的工作条件下进行试验。象曲轴、焊接组合件和机架等复杂零件要进行高度精确的应力分析以确定疲劳参数。只要作用应力、载荷周次和应力集中面积一经确定，选择材料和热处理方式就很容易了。如果遇到异常高的应力，设计师通常可靠改变结构形状的方法而制造出适用的零件，比材料工程师靠选材和热处理束解决要更适宜。例如，较大的轴肩或较厚的断面所降低的应力就比改变组织要有效得多。当体积、重量或形状被限定时，材料工程师有五种可单独或一起用来改善疲劳特性的手段：

1)采用强韧钢于抗低周疲劳。

2)拟定材料、热处理或诸如喷丸或轧制等表面处理手图4淬火和回火的1045钢的硬度和应变量百分数对低周疲劳寿命的影响段，以在受力较大的区域内产生高的表面压应力。这将改善抗高周疲劳特性(通常只有当循环次数接近于100000次时，压应力才变得能改善低周疲劳特性)。材料工程师还必须保证：热处理后的加工(例如研磨)可以精确地控制以防止损坏工件表面。在零件表面上和靠近表面处，材料的届服强度加上压缩应力，将超过工作应力最少一倍。

3)采用特别洁净的或表面质量特别优良的钢。

4)通过精磨或抛光以提高最大应力区域的表面光洁度。

5)应用镀层或耐磨蚀覆盖层以抵抗由某些类型的磨蚀和腐蚀疲劳而引起的破坏。