淺談如何正確選擇IGBT感應加熱設備
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感應加熱是由感應加熱設備輸出高頻電流，通過感應圈產(chǎn)生交變磁場，貫穿放在感應圈中的金屬工件形成渦流，使之迅速加熱，而感應圈本身不產(chǎn)生熱量，已經(jīng)有幾十年的歷史。90年代中期以IGBT模塊為核心全固態(tài)感應加熱設備開始出現(xiàn)，與電子管高頻設備和可控硅感應加熱設備相比，節(jié)能10%-40%。
一經(jīng)面市，就以其節(jié)能環(huán)保、加工質量高、操作方便、運行安全可靠、維修費用少等諸多優(yōu)勢成為目前小型金屬加熱領域的加熱方式。
不同的頻率的感應加熱設備，產(chǎn)生不同的加熱效果，決定了加熱質量的好壞；功率大小，決定工件的加熱速度和加工效率，所以，根據(jù)工件的加熱要求，選擇正確的頻率和功率顯得非常重要。
一、如何選則頻率
感應加熱設備，根據(jù)輸出頻率不同，大致可以分為：超高頻、高頻、超音頻、中頻等。不同的加熱工藝要求需要的頻率不同，如果頻率選擇錯誤不能滿足加熱要求，如加熱時間慢、工作效率低、加熱不均勻、溫度達不到要求，容易造成工件的損壞。
正確選擇頻率，首先，要了解產(chǎn)品的加熱工藝要求，大概說來有以下幾種情況：
1、工件透熱，例如：緊固件、標準件、汽配、五金工具、索具、麻花鉆的熱鐓熱軋等，工件直徑越大，頻率應越低。如：
Φ4mm以下，適用高頻、超高頻（100-500KHz）
Φ4-16,mm適用高頻（50-100KHz）
Φ16-40mm適用超音頻（10-50KHz）
Φ40mm以上適用中頻（0.5-10KHz）
2、熱處理，軸類、齒輪、淬火及不銹鋼制品退火等等，以淬火為例，工件要求淬火層越淺，頻率應越高，淬火層越深，頻率應越低。如：
淬火層為02.-0.8mm適用100-250KHz
超高頻、高頻
1.0-1.5mm適用40-50KHz高頻、超音頻
1.5-2.0mm適用20-25KHz超音頻
2.0-3.0mm適用8-20KHz超音頻、中頻
3.0-5.0mm適用4-8KHz中頻
5.0-8.0mm適用2.5-4KHz中頻
3、釬焊，釬頭、車刀、鉸刀、銑刀、鉆頭等及不銹鋼鍋底不同材料的復合焊接，焊接體積越大，頻率越應降低，
以車刀焊接為例，如：
20mm以下刀具，適用50-100KHz高頻
20——30mm以上刀具適用10-50KHz高頻、超音頻
30mm以上刀具，適用1-8KHz中頻。
4、熔煉金、銀、銅、鉛等貴金屬
根據(jù)熔爐及生產(chǎn)效率具體而定。小容量可選高頻，大多選超音頻、中頻
超音頻可以滿足壓鑄行業(yè)的一般應用，每小時可以熔化200KG鋁錠的一般應用。
二、如何選擇功率
當您根據(jù)您的工件的要求，確定了機器的頻率之后，下一步就要根據(jù)生產(chǎn)情況選擇適當?shù)臋C器功率了。機器的功率越大，其加熱的速度就越快，但其價格就會相應增加，小功率設備，成本低，其加熱的速度慢。
1、感應加熱功功率率通常有兩種：輸出功率和振蕩功率。
感應加熱設備必須將交流電進行整流，得到振蕩電流和電壓，振蕩功率即為二者的乘積。
通常所說的功率，都是機器的負載功率，也叫輸出功率，振蕩功率只有實際輸出功率的60%左右。如標定振蕩功率50KW設備和輸出功率30KW感應加熱設備再相同條件下加熱效果相同。
以下是常用設備輸出功率/振蕩功率對比。
25KW/42KW，30KW/50KW，50KW/80KW，80KW/125KW
目前，感應加熱設備并沒有國家規(guī)定的型號標定方法，大多數(shù)廠商都喜歡把產(chǎn)品標成廠名識別號+功率的形式如：XX-20，YY-60，ZZ-100等形式，所以有的生產(chǎn)企業(yè)通常都將功率標稱為振蕩功率，更有一些生產(chǎn)企業(yè)將振蕩功率標定為輸出功率或只說籠統(tǒng)地標為功率，誤導客戶。更有甚者干脆不寫功率，將輸入電流數(shù)標定型號，讓客戶誤以為后面的識字就是該機的功率。二者實則相去甚遠。而感應加熱設備，通常買了之后很長時間不會再更新，等客戶明白個中區(qū)區(qū)別時往往追悔莫及。
所以，當企業(yè)向您介紹產(chǎn)品的時候，不要只關心型號，別忘了問他的輸出功率是多少，作到心中有數(shù)。
2、加工相同工件，工作速度不同，功率選擇也有很大區(qū)別
例如；某緊固件企業(yè)要熱煅加工Φ30mm長度50mm的螺桿，加熱溫度1000度，生產(chǎn)速度20件/分鐘，那就應該選擇一款頻率為超音頻（10-40KHZ）輸出功率80KW的機器使用，如果生產(chǎn)速度降為10件/分鐘，一款頻率為超音頻（10-40）輸出功率50KW的機器就能滿足應用，80KW價格要比50KW高，所以，廠家可以根據(jù)自己的實際情況，選擇zui合適的機型，以免造成浪費。
另外，功率的選擇還要考慮到用電電壓的波動情況，對使用三相交流電的用戶來說，電壓降低10V，其輸出功率就會降低7%左右，一般來講，企業(yè)在使用該設備時，一批工件加熱時間是固定的，當電壓降低時，為保證達到加熱效果，就應該調大該機功率，達到相同的加熱效果。但如果您的加熱時間是以設備zui大功率狀態(tài)為前提設定，當電壓降低時，只有通過延長加熱時間的方法達到相同的加熱效果，這樣就必須重新實驗，獲得時間設定參數(shù)，耽誤生產(chǎn)工作，也不能保證工件質量。所以建議在使用時，將設備的功率輸出調整到85-90%功率狀態(tài)左右，留一點余量，這樣又能延長使用壽命，又可以從容應對電壓波動造成的不利影象。
三、如何避免價格陷阱
當您根據(jù)您的工件的要求，確定了機器的頻率和功率之后，就要根據(jù)生產(chǎn)情況選擇適當?shù)墓塘恕?nbsp;
價格當然是您比較關心的了，如何避免價格陷阱將是您遇到的另一個問題。
目前，隨著IGBT感應加熱設備的廣泛使用，生產(chǎn)廠家廠家也很多，但是，在小型（400KW）領域內能夠擁有自主知識產(chǎn)權，擁有獨立高水平研發(fā)隊伍，全系列產(chǎn)品的企業(yè)，全國僅有幾家，大多數(shù)企業(yè)都是仿造、組裝而已，所以，即便是不同的廠家之間，相同功率（標定）的產(chǎn)品，質量差異很大。買到一款實用的，價廉物美的產(chǎn)品是每一個用戶所期望的，
由于設備的價格與設備個功率有密切的，功率越大，價格越高，所以，功率虛標成為誤導客戶常用手段。通常表現(xiàn)為：
1、功率標稱為振蕩功率.
2、企業(yè)將振蕩功率標定為輸出功率或只說籠統(tǒng)地標為功率.
3、不寫功率，將輸入電流數(shù)標定型號，讓客戶誤以為后面的識字就是該機的功率。
4、胡亂標注低功率寫成高功率。
相比上述情況，下面的情況更加惡劣。
國內一些生產(chǎn)企業(yè)為了謀取暴利，通過調整IGBT模塊的某些參數(shù)，達到將小功率設備功率調大的目的，比如將30KW設備調成40-50KW，把它當成45KW設備出售，其結果，小馬拉大車，設備負荷重，縮短設備使用壽命，本來正常能使用5年的產(chǎn)品，一、兩年就報廢了。而這種情況短時間客戶無法察覺，但只是個時間遲早問題。而且，由于參數(shù)的改變，使設備的相容性變差，相互干擾嚴重，故障多，影響生產(chǎn)。避免這一點的辦法是尋找國內大型生產(chǎn)廠家，或多聽同行的評價。
其實，但無論哪種情況，您只要稍加留意，還是不難分辨的。下面簡單介紹一下。
1、相同使用功率比較
例如，當您確定本廠將要購買一臺高頻加熱設備用以焊接，你確定了甲、乙、丙三家企業(yè)的產(chǎn)品，分別為
甲-25型（輸出功率25KW）14800元甲-40型（輸出功率40KW）26800元
乙-25型（振蕩功率25KW）12500元乙-40型（振蕩功率40KW）18800元
丙-25型（振蕩功率25KW）11000元丙-40型（振蕩功率40KW）16800元
由于甲-25型為輸出功率，所以轉換成振蕩功率，甲的振蕩功率為42KW所以，完成相同的工作，乙、丙對比機型為
乙-40型（振蕩功率40KW）18800元
丙-40型（振蕩功率40KW）16800元
所以，甲-25型，14800元反而是。
這樣，您就可以掉入乙丙的價格陷阱。
2、相同工件對比
俗話說，不怕不識貨，就怕貨比貨，將工件拿到上述供應商那里，就會的得到不同的加熱時間，加熱zui短的，其功率zui大，比較一下，找到功能相近的機型，進行篩選。
四、如何選擇好的產(chǎn)品
好的產(chǎn)品應有以下幾點：良好的穩(wěn)定性、良好的性價比、良好的適應性、快速、周到售后服務。
當您選擇一款產(chǎn)品是，不僅要考慮他的后期綜合使用成本，包括停工損失、零件更換、保修期過后的維修、升級能力、等等多方面的因素，實踐是檢驗產(chǎn)品的*標準，你可以要求對方將設備，安裝到您的工廠，現(xiàn)場檢測，有條件的話，能試用幾天。好的設備，外觀整潔，標識清楚，使用方便。通常小功率設備（振蕩功率30KW以下）大多數(shù)企業(yè)都用發(fā)光二極管來顯示電流的大小，但它不能真實的顯示功率的大小，只能作為調節(jié)功率的參考。振蕩功率30KW以上時，應使用標準計量的電壓（振蕩）、電流（振蕩）表，設備工作時，運行電壓（振蕩）、電流（振蕩）直觀顯示，企業(yè)無法弄虛作假，也便于操作人員客觀、準確的掌握機器運行狀態(tài)。如果這種大功率設備仍然采用發(fā)光二極管來顯示，就要小心了。
大功率設備一般主電源和感應圈變壓器是分開的，變壓器性能好壞直接影響感應圈的工作效率，有的變壓器采用油浸的方式，這種變壓器，比較落后，易污染，一旦損壞，幾乎是無法修理，也沒有修理的價值，是淘汰的產(chǎn)品。現(xiàn)在多數(shù)企業(yè)選用的都是干式變壓器。
同樣的主機，由于工件不同，變壓器也不是*一樣的。如，當一臺輸出功率30KW感應加熱設備作焊接時，其感應圈在1-2圈，感應加熱設備作退火時其感應圈在4-8圈,在保證功率正常輸出的前提下感應圈匝數(shù)越多，工件受熱越均勻，設備處理異型工件的能力越強，但是，有些企業(yè)的設備，變壓器只能負載1-2感應圈，碰到大的工件，感應圈只能采取并管制作，工藝復雜，加熱效率低。曾經(jīng)遇到這樣的情況，加熱一個直徑16厘米，高度20厘米不銹鋼煲制品，用某型30KW設備作不銹鋼退火工藝，感應圈7匝，輸出功率達到32KW，僅用13秒完成退火，同樣感應圈，同樣工件，放到另一個品牌號稱40KW的機器上測試，，加熱速度竟然90多秒，幾乎無法使用，將線圈匝數(shù)少為3-4圈，才能勉強加熱，不得不在工件底部加裝旋轉裝置。
有條件的話，還可以要求設備廠商打開機箱，一款好的設備，電子元器件布局合理，線路整齊，可以看到里面關鍵元器件如IGBT功率模塊、電力電容器等原材料材質，從設備的整體外觀、重量對設備有更進一步的認識。大多數(shù)廠家沒有獨立高水平研發(fā)隊伍，沒有自己的核心技術，同質化嚴重。大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品主控電路板和驅動電路板是一體的，當其中一個驅動電路發(fā)生故障時，不得不更換整個電路板，這種狀況一般都會發(fā)生在超過保修期時，從而增加用戶負擔。所以，能選擇主控電路板和驅動電路板獨立的產(chǎn)品，維修成本低，這一點可以詢問對方技術人員。
有實力企業(yè)，備件充分，快速快捷，售后服務、周到，還可以為客戶提供備用設備，zui大限度保證企業(yè)生產(chǎn)工作不受影響。
到此為止，您也許對IGBT感應加熱設備有了簡單的了解，但它并不能滿足金屬加熱的所有領域。IGBT功率模塊的物理特性決定了其功率不能造的很大，目前，國外某些企業(yè)已開發(fā)出輸入功率4000KW的設備，國內僅少數(shù)企業(yè)有能力生產(chǎn)1000KW左右的設備，大功率加熱設備仍使用傳統(tǒng)的晶體管、電子管技術，另外，IGBT在超高頻領域的使用技術還有待進一步突破。
