非工频设备装调与维修技巧大全

项目提出

工频设备主要是指工作电源是50 Hz 或60 Hz 的设备，非工频设备是指工作电源是中高频或超高频设备，主要应用于工业上的感应加热。我国感应加热起步于20 世纪50 年代，在机床制造、纺织机制造、汽车、拖拉机工业等部门应用最早。20 世纪50 年代末，我国已自制出电子管式高频电源与机械式中频发电机，感应熔炼、感应透热、淬火、介质加热等各种设备与工艺相继在工业上得到应用。20 世纪60 年代后，研制出晶闸管中频电源，改进了电子管式高频电源，并设计、制造了各种形式的淬火机床。20 世纪80 年代末，晶闸管中频感应加热装置已完全取代了中频发电机，开始了半导体高频感应加热电源的研究，正朝着IGBT和MOSFET 为主要器件的全固态感应加热电源发展，具有大功率、高频率，低损耗、高功率，智能化、复合化、无污染等优点。

项目分析

感应加热电源根据频率不同可分为中频、超声频和高频三种。一般中频频率范围为1～10 kHz，超声频频率范围为20～100 kHz，高频频率范围为200～500 kHz。目前，感应加热电源在中频频段主要采用晶闸管，超声频频段主要采用IGBT，而在高频频段，由于采用SIT固态的高频感应加热电源，存在高导通损耗等缺点，对功率器件、无源器件、电缆、布线、接地和屏蔽等均有许多特殊要求。因此，实现感应加热电源高频技术还在研究。

感应加热电源主要由整流单元、逆变单元、谐振输出单元和感应器四部分组成。其中整流单元将工频三相交流电压转换成直流电压；逆变单元将电能变换成几千赫兹至上百千赫兹的高频电能；谐振输出单元一端连接逆变器，另一端连接感应器，经隔离和阻抗匹配，通过谐振的方法在感应器中产生强大的高频电流。加热时，感应器在工件中感生高频电流，因此导体迅速被加热。早期的感应加热设备中，逆变单元所需的高频逆变器件决定了装置的形式，它经历了从电子管、晶闸管到目前普遍采用IGBT 的发展历程。

本项目以IGBT 中频电源为例，学习中高频淬火设备可控整流电源的原理、调试与检修，以达到以下目标：

（1） 了解集肤效应、涡流等电磁原理，掌握中高频淬火设备工作原理。(www.xing528.com)

（2） 掌握中高频淬火设备调试方法。

（3） 能对中高频淬火设备可控整流电源进行调试。

（4） 能对中高频淬火设备高压电子管三点振荡电路、电容耦合电路、变压器耦合电路进行调试。

（5） 掌握中高频淬火设备操作规程。

（6） 养成良好的职业素养，培养团队协作能力和交流沟通能力。