无锡捷兴机电设备有限公司

超音频感应加热设备具有如下特点：

　　1)电路的基本理论变化不大，由于采用了新型的功率器件，电路及实现技术有了很大的发展;

　　2)功率整流及逆变电路的器件多采用模块器件代替单只功率器件。为了实现更大的功率，采用了功率器件的串联，并联或串并联;

　　3)控制电路和保护电路大量采用数字集成电路，专用集成电路，简化了电路的设计，提高了系统的可靠性;

　　4)新型电路元件，如无感电容模块，无感电阻，功率铁氧体的应用等;

　　5)频率范围广泛，从0.1--400kHz覆盖了中频，高频，超音频的范围;

　　6)转换，节能明显。采用晶体管逆变器的负载功率因数可接近于1，可减少输入功率22%--30)，减少冷却用水量44%--70%;

　　7)整台装置结构紧凑，与电子管设备相比可节省66%--84%的空间;

　　8)保护电路完善，可靠性高;

　　9)电源内部，输出端没有高压，安全性高。

　　此设备在焊接、退火、淬火、透热等工艺处理都应用广泛，覆盖汽车、摩托车零部件、铁路钢轨、航空航天、制造、机械制造、电器制造及特种金属加工等行业，用于热模锻前透热，工件表面及局部淬火、退火、电机、电器及阀门的钎焊、钨、钼和铜钨合的烧结及金、银等金属的溶炼等。

按器件区分

　　高频感应加热：晶体管/电子管(高频属于高电压低电流变频)

　　超音频感应加热：IGBT

　　中频感应加热：KGPS可控硅

按谐振输出方式区分:

　　高频感应加热设备：电子管/晶体管 多采用并联谐振

　　超音频感应加热设备：IGBT 采用串联/并联谐振

　　中频感应加热设备：KGPS可控硅多采用并联谐振输出

按淬火层深区分：

　　高频感应加热设备：0.5~2mm 主要用于要求淬硬层较薄的中、小型零件，如小模数齿轮、中小型轴等。

　　超音频感应加热设备：1.5~4mm

主要用于齿轮、链轮、轴类淬火。各种半轴、板簧、拨叉、气门、摇臂、球头销等汽车配件的淬火。各种内燃机配件、减速面配件的淬火。机床行业的机床床面导轨的淬火处理(车床、铣床、刨床、冲床等)。各种钳子、刀剪、斧头、锤子等手工工具的淬火。

　　中频感应加热设备：3~6mm主要用于要求淬硬层要求较深的零件，如中等模数的齿轮、大模数齿轮、直径较大的轴等。中频用于稍大些的工件。

　　总结：不论是中频，还是高频，亦或是超音频都属于感应加热范畴，加热的原理完全相同，只是振荡频率不一样，不同频率加热层深不一样，硬化层深也不一样，随着交变电流频率越高，感应电流的透入深度不同而已。实际生产中要根据使用需要多少的硬化层深度，多少大小的工件而选用不同的频率感应加热电源。

一电路系统中，当其启动时，由于需要同时照顾到输出功率和系统运行安全两个方面的要求，本方案希望负载的工作功率从小到大逐渐上升，这样就需要设计软启动环节。从上图中可以发现，如果在逆变启动以后，能够连续降低加在FAULT上的电压，就可以让OUT输出的电压缓慢的变化，从而控制电路的功率连续的上升。在这一超音频串联型的感应加热电源方案中。

　　在这一超音频感应加热电源的设计过程中，其电路系统中所反映出的直通问题是技术人员必须克服的，这也就需要工程师为其设计相应的保护电路以避免这种情况的出现。尽管目前的固态感应加热电源都设有过流和过压保护措施，但实际应用时仍然会有很多都存在着缺陷，而对于本方案而言，串联型的感应加热设备主要原因就是串联型逆变的直通和输出短路保护的难度较大。

　　参数Le为电容地热等效串联电感和回路布线电感的集中表示，Re为电容的等效串联电阻和线路电阻的集中表示。而电压型逆变器在实际应用过程中总是尽量减小布线电感和布线电阻为原则，以使逆变器的输入端获得近似理想电源源的供电特性。直流滤波电容也是选择ESR和ESL尽量小的高频电容，通常Le在nH级，Re在mQ级。除了等效电感和等效电阻外，直通回路的器件特性。即S1和S4的输出特性对直通后电流的变化过程有很大的影响。