如何正确选择IGBT高频感应加热设备

如何正确选择IGBT高频感应加热设备

感应加热是由感应加热设备输出高频电流，通过感应圈产生交变磁场，贯穿放在感应圈中的金属工件形成涡流，使之迅速加热，而感应圈本身不产生热量，已经有几十年的历史。90年代中期以IGBT模块为核心全固态感应加热设备开始出现，与电子管高频设备和可控硅感应加热设备相比，节能10%-40%。

一经面市，就以其节能环保、加工质量高、操作方便、运行安全可靠、维修费用少等诸多优势成为目前小型金属加热领域最理想的加热方式。

不同的频率的感应加热设备，产生不同的加热效果，决定了加热质量的好坏；功率大小，决定工件的加热速度和加工效率，所以，根据工件的加热要求，选择正确的频率和功率显得非常重要。

一、如何选则频率

感应加热设备，根据输出频率不同，大致可以分为：超高频、高频、超音频、中频等。不同的加热工艺要求需要的频率不同，如果频率选择错误不能满足加热要求，如加热时间慢、工作效率低、加热不均匀、温度达不到要求，容易造成工件的损坏。

正确选择频率，首先，要了解产品的加热工艺要求，大概说来有以下几种情况：

1、 工件透热，例如：紧固件、标准件、汽配、五金工具、索具、麻花钻的热镦热轧等，工件直径越大，频率应越低。如：

Φ4 mm以下，　　　　 适用高频、超高频(100-500KHz)

Φ4-16,mm　　　　 　 适用高频(50-100 KHz)

Φ16-40 mm　　　　　 适用超音频(10-50 KHz)

Φ40 mm以上　　　 　 适用中频（0.5-10 KHz)

2、 热处理，轴类、齿轮、淬火及不锈钢制品退火等等，以淬火为例，工件要求淬火层越浅，频率应越高，淬火层越深，频率应越低。如：

淬火层为02.-0.8mm　　适用100-250 KHz　超高频、高频

1.0-1.5mm　　　　　　　 适用40-50 KHz高频、超音频

1.5-2.0mm　　　　　　　 适用20-25 KHz超音频

2.0-3.0mm　　　　　　　 适用8-20 KHz超音频、中频

3.0-5.0mm　　　　　　　 适用4-8 KHz中频

5.0-8.0mm　　　　　　　 适用2.5-4 KHz中频

3、钎焊，钎头、车刀、铰刀、铣刀、钻头等及不锈钢锅底不同材料的复合焊接，焊接体积越大，频率越应降低，

以车刀焊接为例，如：

20 mm以下刀具，　　 适用50-100 KHz 高频

20 --30mm以上刀具　 适用10-50 KHz　 高频、超音频

30 mm以上刀具，　　 适用1-8 KHz　　　 中频。

4、熔炼金、银、铜、铅等贵金属

根据熔炉及生产效率具体而定。小容量可选高频，大多选超音频、中频

超音频可以满足压铸行业的一般应用，每小时可以熔化200KG铝锭的一般应用。

二、如何选择功率

当您根据您的工件的要求，确定了机器的频率之后，下一步就要根据生产情况选择适当的机器功率了。机器的功率越大，其加热的速度就越快，但其价格就会相应增加，小功率设备，成本低，其加热的速度慢。

1、感应加热功功率率通常有两种：输出功率和振荡功率。

感应加热设备必须将交流电进行整流，得到振荡电流和电压，振荡功率即为二者的乘积。

通常所说的功率，都是机器的负载功率，也叫输出功率，振荡功率只有实际输出功率的60%左右。如标定振荡功率50KW设备和输出功率30KW感应加热设备再相同条件下加热效果相同。

以下是常用设备输出功率/振荡功率对比。

25KW/42 KW，30 KW /50 KW，50KW/　 80 KW，80 KW /125 KW

目前，感应加热设备并没有国家规定的型号标定方法，大多数厂商都喜欢把产品标成厂名识别号+功率的形式如：XX-20，YY-60，ZZ-100等形式，所以有的生产企业通常都将功率标称为振荡功率，更有一些生产企业将振荡功率标定为输出功率或只说笼统地标为功率，误导客户。更有甚者干脆不写功率，将输入电流数标定型号，让客户误以为后面的识字就是该机的功率。二者实则相去甚远。而感应加热设备，通常买了之后很长时间不会再更新，等客户明白个中区区别时往往追悔莫及。

所以，当企业向您介绍产品的时候，不要只关心型号，别忘了问他的输出功率是多少，作到心中有数。

2、加工相同工件，工作速度不同，功率选择也有很大区别

例如；某紧固件企业要热煅加工Φ30 mm长度50mm的螺杆，加热温度1000度，生产速度20件/分钟，那就应该选择一款频率为超音频（10-40KHZ）输出功率80KW的机器使用，如果生产速度降为10件/分钟，一款频率为超音频（10-40）输出功率50KW的机器就能满足应用， 80KW价格要比50KW高，所以，厂家可以根据自己的实际情况，选择最合适的机型，以免造成浪费。

另外，功率的选择还要考虑到用电电压的波动情况，对使用三相交流电的用户来说，电压降低10V，其输出功率就会降低7%左右，一般来讲，企业在使用该设备时，一批工件加热时间是固定的，当电压降低时，为保证达到加热效果，就应该调大该机功率，达到相同的加热效果。但如果您的加热时间是以设备最大功率状态为前提设定，当电压降低时，只有通过延长加热时间的方法达到相同的加热效果，这样就必须重新实验，获得时间设定参数，耽误生产工作，也不能保证工件质量。所以建议在使用时，将设备的功率输出调整到85-90%功率状态左右，留一点余量，这样又能延长使用寿命，又可以从容应对电压波动造成的不利影象。

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