感应热处理基础知识 1 频率分段 高频（电流）频率：100～500KHZ，常用 200～300KHZ； 超音频（电流）频率：30～80KHZ，常用 30～40KHZ； 中频（电流）频率：500～20000HZ，常用 2500 和 8000HZ； 工频感应加热：不需变频机，直接取用于 50HZ 工业电网。 2 高频感应加热设备 高频感应加热设备又称高频炉或高频机，它实质上是一个大功率变频器，经过 电子管振动器将工频交流电变为大功率高频交流电，故又称为电子管式高频发生器。 现在，国产高频感应加热设备按其振动功率有 8、30、60、100、200KW 等种类。 2.1 可控整流器 可控整流器的效果是将高压变压器输出的三相高压电整流成高压直流电，而且 要求直流电压在必定范围内可控，以便在加热不同尺度的工件时能相应改动振动器 的输出功率。 闸流管因具有功率大、能接受高压、管压降小、整流功率较高级长处，故 20～ 200KW 大功率高频加热设备一般都选用它作为可控整流器的整流元件。 闸流管可控整流器常用的栅极电压操控办法有交直流叠加操控和移相操控两 种。 2.2 三相可控整流电路三种典型作业状况 （1）可控闸流管悉数受控状况（α=180°） （2）可控闸流管全不受控状况（α=30°） （3）可控闸流管部分受控状况（30～180°） 2.3 高压硅整流器 高压硅整流器是在高压变压器高压侧用硅组作整流元件制造的整流器，是一种 新式的大功率整流器。 2.4 电子管振动器 振动管又名发射管，是高频振动器的中心元件。大功率高频振动管都选用线）内阻 Ri：在栅压必守时，阳极电压增量△Ua 与阳极电流增量△Ia 之比，称 为电子管内阻，即：Ri= ΔVa ∣Ug=常数 ?Ia （2）扩大系数μ：坚持阳极电流不变，阳极电压增量△Ua 与栅极电压增量之比， 称为振动管的扩大系数，即：μ= ΔVa ∣Ia=常数 ?Vg 扩大系数表明晰栅压对阳极电流的操控能力比阳极电压对阳极电流的操控效果 要强μ（3～100）倍。 （3）跨导 S：在稳定的阳极电压下，阳极电流增量△Ia 与栅极电压增量△Ug 之 比称为三极管的跨导，即 S= ΔIa ∣Ua=常数 ?Vg 跨导即为栅极特性曲线直线部分的斜率。它表明栅极电压对阳极电流的操控能 力。S 愈大，操控能力愈强。 以上三个参数 Ri、μ、S 相互相关，即μ=S·Ri 2.6 三极电子管的扩大作业状况 （1）甲类作业状况：栅负偏压 Eg 小于截止栅负偏压 Eg0 扩大器静态作业点为 A1 点，阳流导通角 2θ=360°此状况在特性曲线直线部分，非线性失真小，直流功率耗 损很大，扩大功率很低； （2）乙类作业状况：栅负偏压 Eg2=Ego，静态作业点为 A2 点，阳流导通角 2θ =180°，此状况非线性失真大，直流损耗小，功率较高； （3）丙类作业状况：│Eg3│＞│Ego│，2θ＜180°，非线性失真很大，但直流 损耗更小，功率更高。 2.7 电子管自激振动 当不同频率的电流经过 LC 并联电路时，电路出现不同的阻抗。只要频率刚好等 于谐振频率的电流经过期，电路阻抗最大，此刻电路处于谐振状况。谐振电路出现 的纯电性阻抗称为回路的等效外阻，用 RD 表明，其值由下式决议： RD=（wl）2 R （ 1 2 ） ? wc R ? L CR 因为只要谐振时的阻抗最大，因此只要频率为谐振频率的电流 ia 经过 LC 振动回 路时发生的电压降最大，其值 iaRD=μk。而其它频率的信号经过期回路出现的阻抗很 小，相当于短路，很简单经过。所以，不管何种杂乱波形的电流经过 LC 振动回路时， 它总是挑选揩振频率的成分，发生谐振频率的振动，而将其他频率的分波滤掉。电 子管自激振动器的自激振动进程便是使用了这一选频特性。 2.8 自激振动条件 （1）相位条件：要保持振动有必要使反应线圈的反应电压 ug 和振动回路电压 uk 同相位。 （2）振幅条件：正反应太小也不能保持振动，有必要满意必定条件。通常将反应 电压 ug 和振动回路电压 uk 之比 uk 称为反应系数（用β表明），β值越大，反应量也 ug 越大。因电子管的电压扩大倍数 k= uk ，所以：k·β=1 ug 要使自激振动器正常作业，有必要满意 k·β≥1 的条件。 2.9 双回路振动 大功率高频振动器多选用双回路自激振动器，在双回路振动电路中，榜首槽路 和第二槽路之间耦合程度借助于 LS 来调理，而第二槽路与感应圈则经过淬火变压器 耦合。 淬火变压器又称高频变压器，它是一个无铁芯的空心降压变压器，一次线圈就 是第二振动回路的电感线 匝，二次线圈为单匝，即淬火感应器。 没有第二槽路的振动器为单回路振动器，其缺陷是不能依据负载的改变调理回 路的阻抗匹配，但回路耗费较少，有利于进步整机功率。 2.10 电子管振动器的作业状况及其调整 电子管振动器的作业状况对输出功率巨细、电能使用功率及振动管的使用寿数 影响很大。 （1）最大功率输出的条件——阻抗匹配问题 振动器等效外阻（Ro）与折合内阻（Rn）持平时，振动器的输出功率最大，也就 是所谓负载与电子管完成了匹配。 振动器等效外阻与加热工件巨细和榜首与第二槽路和耦合程度有关。而折合内 阻也不是常数，它受反应系数影响。 （2）高效输出条件 三极电子管在丙类作业状况（│Eg3│＞│Ego│，2θ＜180°＝时，振动器的实 际功率最高（可达 60～80%）；而乙类和甲类较低，分别为 50～60%和 25～30%。 （3）振动器三种作业状况 ①欠压状况：振动管栅流比阳流小许多，可忽略不计，所以又名无栅流或小栅 流状况。只要栅压μg 较小时，栅流才小，故称“欠压”。因为在欠压状况下，振动 管阳极损耗很大，因此功率低。严峻的欠压会明显下降振动管寿数，甚至有焚毁阳 极的风险； ②临界状况：临界状况是指 Ro=Rn，即等