导磁体对链轮感应加热过程影响的研究

链轮复杂的结构增加了感应加热时控制磁感应强度分布的难度,严重影响着轮齿加热层温度的均匀性,制约淬火效果的提升。导磁体作为调控磁场分布的重要手段,可显著提高链轮感应加热的质量。但是,目前导磁体对链轮感应加热过程的影响未进行系统的研究。本文采用导磁体配合V形线圈对链轮进行感应加热,并通过有限元模拟系统地分析了导磁体结构参数对链轮感应加热过程的影响规律。研究发现：不同导磁体结构参数对温度均匀性的影响规律不同,并且导磁体侧板圆半径的改变对链轮感应加热温度均匀性的影响最大,导磁体侧板夹角的改变对链轮感应加热温度均匀性的影响最小。     

金属壁移动对微波加热均匀性的影响

本文通过矩形波导金属壁的移动,对腔体内电磁场分布的相位进行调节,从而改善矩形波导内因电磁场分布的不均匀而引起的加热不均匀性,并且提出了基于空间坐标变换的时变媒质方法来计算移动边界问题,对于处理大型工业用微波腔体的移动边界问题具有重要意义.本文采用单模BJ-22波导加热系统为基准,分析短路面位置的调节对微波加热均匀性的影响,实验和计算表明短路面的调节可以大大提高微波加热的均匀性,且空间坐标变换理论可以准确的用于微波腔体的移动边界计算.     

利用中频电源进行感应加热的温度控制系统

采用STD工业控制机,将原有分立元件模拟电路控制的大功率晶闸管中频电源,改造成带温度负反馈的数字电路闭环控制系统。介绍了其硬件结构、控制算法及软件流程,并讨论了晶闸管中频电源的模拟控制电路与STD工业控制机数字控制电路并联运行时的抗干扰对策。     

基于ANSYS的原子层沉积加热系统温度均匀性分析

为了研究提高原子层沉积加热系统温度均匀性的有效解决方案,采用ANSYS仿真软件建立原子层沉积反应室模型。利用控制变量法,以提高衬底的温度均匀性为目标,观察气体入口流量、电阻片与加热盘的距离和加热温度对反应室热场的影响。随着气体流量的增加,底部流动边界层趋于稳定,加热盘的温度场分布更加均匀;随着加热盘与电阻片之间距离的增大,从电阻片到达石墨盘下表面的热量减少,石墨盘表面最高温度和温差都随之减小,温度均匀性得到提高;随着加热温度的升高,加热盘表面温度增高,因此,可以通过分区加热来提高加热盘表面温度均匀性。     

预加热磨削强化均匀性实验研究

针对磨削强化过程中磨削强化层沿工件磨削方向分布不均匀以及磨削后工件表面产生变形的情况,提出了一种基于温度补偿的磨削强化层均匀性改善方法.通过铜电极对工件导电加热,并在工件切入端安装304不锈钢垫片,通电后形成串联的闭合回路.利用304不锈钢的电阻率大,导热系数小的特性,在预加热条件下工件切入端形成局部高温,达到对工件切入端进行温度补偿的目的,从而提高切入端的磨削强化层深度,进而提高工件磨削强化层深度分布的均匀性.实验中研究了预加热温度和304不锈钢厚度对磨削强化层分布和工件变形情况的影响规律.实验研究结果表明:磨削力和工件磨削强化层深度随着预加热温度升高而增加;随着工件磨削切入端所加不锈钢垫片厚度的增加,磨削后工件变形减少,同时沿工件磨削方向磨削强化层深度分布的均匀性相应提高.     

浅谈感应加热技术

随着世界经济的加快发展,能源变得越来越短缺,应用感应加热技术的重要性显得尤为突出。本文简要的谈谈感应加热技术的实际应用,以及与感应加热技术相关的知识,希望为我国的感应加热技术的应用及发展添砖加瓦。     

探讨冻干机温度均匀性验证方法

目的检查确认在设定温度下,电加热系统和冷冻系统能够确保板层温度在允许的波动幅度内变动,真空冷冻干燥机空载运行时板层温度分布均匀性符合设计要求,温控能力符合设计及GMP要求.方法将温度检测仪测温电阻通过冻干机验证孔放八冻干箱体内;将36根已编号的热电偶探头均匀分布于冻干机10个板层,测温电偶探头要求与板层充分接触：启动冻干机,在空载状态下进行温度分布测试,温度测试点分别为-40℃、0℃和40℃,温度恒定30 min时记录试验数据.结果达温后,温度保持过程中,同一时间冻干机各板层上所有测试点温度的最大及最小差值小于2℃.     

VD-MOS高频感应加热装置的研究

以功率MOSFET为开关元件 ,采用多管并联方式研制出高频感应加热电源。该电源逆变控制采用了锁相技术 ,利用锁相技术使功率MOSFET实现零电流开关 ,并使逆变器的工作频率跟踪系统因有谐振频率。使得该电源始终能运行在负载功率因数为1的状态 。     

Cu-Al异种材料的感应加热焊接及其工艺研究

利用感应加热原理,使用功率为0~60 kW且连续可调的高频感应加热设备,完成Cu-Al合金板材的焊接,研究焊接件的界面形貌、元素分布及界面物相分析.分析加热电流和加热时间对界面形貌和结合强度的影响.采用ZWICK-Z050电子万能材料试验机测试界面结合强度,采用扫描电子显微镜和偏光显微镜观察界面形貌,用X射线衍射仪进行物相分析.结果表明：界面中间化合物主要为Al₂Cu,Cu₉Al₄和CuAl相,其中Cu侧主要是Cu₉Al₄和CuAl相,Al侧主要是Al₂Cu相;随着加热电流的增大或加热时间的延长,Cu-Al界面结合层由不平整变为平整,且宽度逐渐增大,同时Cu-Al界面结合强度先增大后减小.感应加热焊接试样界面结合强度可达53 MPa,结合良好.     

沥青路面摊铺温度及压实度均匀性评价

为提高沥青路面施工中温度及压实度均匀性的监测水平,探究温度均匀性与压实度均匀性之间的相关性,文章通过红外热像仪捕捉路面摊铺过程中的红外热像图,以温度参数(平均值、极差及变异系数)作为指标,评价了沥青路面的温度均匀性;采用无核密度仪测定相同路段的压实度,讨论了路面横、纵截面的压实度变化规律,并给出了被测路段压实度代表值、合格率及变异系数;分析了摊铺温度与压实度在宏观与细观上的相关性。研究结果表明:沥青路面的压实质量不仅受到温度参数的影响,还受到实际工况与压实工艺的影响;在保证温度均匀性后,严格按照规范开展压实工作对提高压实质量、避免压实度分布不均至关重要;沥青路面的压实度均匀性在宏观上与其温度均匀性高度相关,而在细观上除温度显著变异的位置外,两者不存在严格的位置对应关系。     

VD-MOS高频感应加热装置的研究

以功率MOSFET为开关元件,采用多管并联方式研制出高频感应加热电源。该电源逆变控制采用了锁相技术,利用锁相技术使功率MOSFET实现零电流开关,并使逆变器的工作频率跟踪系统因有谐振频率。使得该电源始终能运行在负载功率因数为1的状态。     

MOSFET高频感应加热电源的研究

以功率MOSFET为开关元件,采用多管并联的方式研制出10kW高频感应加热电源,对该电源的逆变电路、控制电路、多管并联驱动等问题做了研究和实验.实验结果表明采用MOSFET多管并联时,正的温度系数能够自动均流.串联谐振电路简单、启动容易、谐振频率高,适应于小功率感应加热电源系统.     

感应加热工件表面温度闭环控制研究及实现

在对中频感应加热工件表面温度实施智能检测基础上，实现ＤＤＣ温度闭环控制．采用优化ＰＩＤ控制策略，控温精度达±０．５％．文中给出优化指标、被控对象阶跃响应特征值、增量型优化ＰＩＤ数字算式，简要说明控制系统硬件原理及软件设计，最后给出控制实验曲线．     

高功率因数感应加热电源在液体加热中的应用

介绍了一种以电磁感应为基础的液体加热装置,采用电压源型、负载串联谐振高频逆变器,并且能够自然实现功率因数校正。试验表明该方法在液体加热中是可行的和可实现的。     

纺织器材专用VD-MOS高频感应加热装置

采用VD -MOS研制出纺织器材专用串联谐振感应加热电源 .利用锁相技术将逆变器的工作频率锁定在槽路的固有谐振频率内 ,使得该电源始终能运行在负载功率因数为 1的状态 ,运用斩波电路实现功率调节     

基于几何耦合模型的多齿轮系统载荷均匀性分析

基于几何耦合模型和齿轮结构的刚度特性,建立多齿轮同步驱动内啮合齿轮系统的齿圈几何中心位移与各啮合对的位移扰动量之间映射关系;分析弯扭耦合作用引起的齿轮啮合中心距、原始啮合角以及中心线产生的偏斜角的变化特性,并给出由此而产生的附加啮合力的数学表达式.同时,以某型盾构机回转系统的多齿轮驱动系统为例,分析了弯扭耦合载荷作用下各啮合对的载荷传递的均匀性.结果表明：不同的小齿轮安装位置,使弯扭耦合载荷作用下各齿轮对的附加啮合力在变化初期呈现出正弦或余弦规律的波动,但其相位角不同步;不同的电机排布方式,使系统的总附加啮合力不同,合理布置电机位置,可有效地减少载荷不均匀性所造成的堵转或断轴事故的发生.
     

基于单片机的高频感应加热电源

针对微小工件表面淬火中,要求感应加热电源频率高、功率大的特点,研制了由快速V-MOS场效应管、高速锁相环MM74HC4046及单片机等组成的频率为1MHz、输出功率为5 kW的新一代感应加热逆变电源.该电源通过采用高速锁相环实现了频率的自动跟踪,通过单片机对整流部分的最佳控制,在保证设备稳定可靠的条件下,实现了最大功率调节.对样机的实验结果表明:该电源工作稳定、性能良好,达到了设计要求.     

微波多模腔金属边界移动对加热的影响研究

微波加热作为一种新型、高效的加热方法,在化学催化及材料处理等方面有着巨大的优势,但是微波加热的非均匀性限制了其在化工等行业中的大规模应用.本文设计了一种可移动金属壁的微波加热多模腔.在加热过程中,通过单向移动微波多模腔的金属壁,实现腔体内电场分布的不断改变,从而达到提高加热均匀性的目的.在仿真计算中,通过使用移动网格方法实现了整个加热过程的模拟计算.通过与离散位置的电场值和端口反射系数比较,验证了计算方法的准确性.通过比较被加热物质的温度变异系数(COV),可以看出移动金属壁的微波多模腔的加热均匀性相对于固定尺寸的多模腔的提高了近18%~38%.同时,本文分析了不同金属壁移动方式对加热效果的影响,提出可根据材料的属性和要求,计算选择理想的金属壁移动方式,获得更优的处理结果.     

D级抽油杆串联感应加热快速调质

将淬火、回火加热感应器串联，通过对感应器的优化设计，使其达到最佳功率分配和中频电源的最佳频率及最佳阻抗匹配，连续一步完成Ｄ级重载抽油杆的淬火加热、冷却和回火，实现一步法快速调质。试验和生产证明：该项研究不但有效地提高了生产效率和节约能源，而且明显地提高了产品质量和使用寿命。