高频感应加热装置设计

『壹』 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。

『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)高频感应加热装置设计扩展阅读：
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』 高频感应的高频感应加热的原理

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。感应加热系统的构成感应加热系统由高频电源(高频发生器)、导线、变压器、感应器组成。
其工作步骤：
①由高频电源把普通电源( 220v/50hz)变成高压高频低电流输出，(其频率的高低根据加热对象而定，就其包材而言，一般频率应在480kHZ左右。)
②通过变压器把高压、高频低电流变成低压高频大电流。
③感应器通过低压高频大电流后在感应器周围形成较强的高频磁场。一般电流越大.磁场强度越高。 （1）用节能型牡钨烟丝电子管代替老式纯钨灯丝系列电子管，如FV-911代替FV-433 } FV-431,FV-89F管等。
（2）采用高压硅堆整流代替充汞闸流管整流。
（3）采用大功率双向可控硅结合微机调压代替原闸流管调压。
（4）根据各自工艺条件重新更改振荡回路，选择合理的振荡频率。这样，经过一系列改造后，使我省的高频设备整机总电效率有一定的提高，在节能方面有一定的效果，但由于振荡电子管这个耗电最大的器件未能改掉，所以在
节能方面，并不是特别显著。
全晶体苍高频感应加热设备电子技术的发展，可谓日新月异。80年代初，日本首先改进半导体生产工艺，开发生产出场控电力电子器件—大功率静电感应晶体管(SIT ) ,并设计制成换流桥式的，把直流电能量转换成高频电能量的全晶体管化高频感应加热设备，随后美国、西德等发达国家也迅速研制，使之很快就商品化了。

『肆』 高频感应加热电源设备有哪些特点

1、具有恒定电流和恒定功率控制功能，极大的优化金属的加热过程，实现高效快速加热，产品优越性得到极大发挥；
2、在同等条件下具有比传统电子管高频加热设备省电一倍的效果，具有“小材大用”、事半功倍之效，同时减少了电力负荷和电力增容，为您节省成本；
3、具有100%的满负载设计，可连续二十四小时不间断工作；
4、具有加热-保温-冷却三段时间功能设定，有利于提高加热质量和加热循环性，简化人工操作；
5、根据功率和频率选择电源，频率越高，加热深度越浅，频率越低透热性越好；

『伍』 高频感应加热设备的用途

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。

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

主要适用行业范围有：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。

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『陆』 如何正确使用高频感应加热设备

如何正确操作高频感应加热设备？德胜人为您全面说明下操作方法。
一、河南德胜感应加热设备操作说明：

1、本设备安装后，经调试人员调试后，方可交与实际操作人员开始使用。

2、操作人员应详细阅读操作说明书，并熟记操作步骤后方可进行操作。

二、 河南德胜感应加热设备操作顺序：

1、接通水泵，确保水流通畅，并无渗漏现象。

2、合上380V电源闸刀。

3、开启电源装置前面板（以下称为控制面板）上的电源开关按钮，并检查直流电压表、振荡频率表、振荡电流表及电源指示灯是否正常显示。如正常显示，方可进行下一步的操作。

4、按控制面板上的启动按钮，即可对工件进行加热，待加热完毕后按停止按钮。

（注意：严禁空载运行！）

5、当操作人员下班或需长时间休息时，应使设备处于完全停止状态，即停止加热---关闭控制电源---断开电源闸刀---关掉水泵。

高频淬火设备应用实例

高频感应加热设备操作简单，即学即会，对操作者要求能力不高，傻瓜式设计操作面板，人人都会，您学会了吗？

『柒』 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

『捌』 高频加热原理和电路图是什么

工作原理：

高频机的高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈（通常是用紫铜管高频机制作）。

由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将金属等被加热物体放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物体，在被加热物体的内部与加热电流相反的方向，便会产生相对应的涡电流。

由于被加热物体内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使物体自身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。

电路图：

『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。