Сверxвысокочастотные ТВЧ установки

Назначение сверхвысокочастотных ТВЧ установок

Сверхвысокочастотные ТВЧ установки применяются для поверхностной закалки, нагрева небольших заготовок, пайки тонких и тонкостенных деталей.

Вот лишь некоторые возможности их применения:

  • Сплошная и сканирующая закалка, тонких валов, маленьких шестерен, трубок и пластин. Глубина закаленного слоя от 0,8 до 1,2 мм.
  • Сканирующая закалка направляющих для станков.
  • Закалка и отжиг тонкой проволоки.
  • Пайка тонкостенных сосудов из черных и цветных металлов.
  • Пайка твердым припоем твердосплавных пластин к дереворежущему и металлорежущему инструменту: пилам, резцам, ножам и фрезам.
  • Сварка инструмента, оправ для очков, ювелирных изделий, мини ножей и лезвий.
  • Нагрев очень тонких проводов и мелкого электронного оборудования.
  • Закалка, нормализация и отпуск тонких металлических деталей.
  • Закалка внутренних отверстий диаметром менее 10 мм.

Совет: Вы можете позвонить менеджеру и объяснить задачи по индукционному нагреву и плавке прямо сейчас. Вы так же можете воспользоваться системой связи прямо на сайте.
А можете послать нам чертеж или эскиз ваших деталей, указав зону нагрева, температуру и глубину закаленного слоя.

Преимущества сверхвысокочастотных ТВЧ установок

  • Быстро нагревают поверхность металлических заготовок на небольшую глубину, используются для закалки на глубину около 1 мм.
  • Могут использоваться для нагрева заготовок из любых металлов и сплавов.
  • Низкая цена позволяет окупить сверхвысокочастотные ТВЧ установки всего за полгода.
  • Большая экономия электроэнергии. Это современное энергосберегающее оборудование на транзисторных IGBT модулях. КПД – долее 95%!
  • Малые габариты и вес позволяют располагать ТВЧ установки рядом с оборудованием последующего технологического цикла.
  • Двухблочные сверхвысокочастотные ТВЧ установки могут работать непрерывно.
  • Имеют пренебрежимо малую мощность холостого хода и не нуждаются в прогреве.
  • Индукционная пайка самая прочная из всех существующих видов пайки, за счет вибрации припоя и флюса с частотой генерации магнитного поля.
  • Отсутствует высокое напряжение, что безопасно для персонала.
  • Легко научиться работать, навыки можно получить за 10 минут.

Номенклатура сверхвысокочастотных ТВЧ установок на транзисторных IGBT модулях

Параметр / обозначение СВЧ-6АВ СВЧ-10А СВЧ-20АВ СВЧ-40АВ СВЧ-60АВ СВЧ-90АВ
Потребляемая мощность, кВА* 6 10 20 40 60 90
Диапазон рабочих частот, кГц 600-1200 100-300 50-250 50-250 50-150 50-150
Напряжение питания, В 220 380 380 380 380 380
Количество фаз, шт. 1 3 3 3 3 3
Максимальный ток одной фазы, А 23 15 30 50 80 140
КПД, % 95 95 95 95 95 95
Таймер, сек 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9
Вес оборудования, кг 15 29 46 55 72 92
Водяное охлаждение
Расход воды, л/мин макс. 5 7 12 22 30 40
Давление воды, атм. 1-2 1,5-2 1,5-2 2-2,5 2-2,5 2-2,5
Мощность насоса, кВт 0,25 0,45 0,5 0,5 0,7 0,9

*Как правило, чем выше мощность сверхвысокочастотных ТВЧ установок, тем ниже рабочий диапазон их частот. Есть целый класс сверхвысокочастотных ТВЧ установок для скоростной сварки прямошовных труб. В этом классе имеются мощности от 100 кВт до 1 МВт. С рабочей частотой 350-450 кГц. Стоимость данных установок достаточно велика и на складе мы их не держим. Но с удовольствием привезем под заказ. Станы по производству прямошовных труб, оснащенные ТВЧ установками данного класса имеют непревзойденную производительность и качество шва!

Конструкция современных сверхвысокочастотных ТВЧ установок

Сверхвысокочастотные индукционные ТВЧ установки имеют обозначение «СВЧ». Далее в названии модели указана максимальная потребляемая мощность, измеряемая в кВА, учитывающая как активную, так и реактивную составляющую, т.е. емкостную и индуктивную. Полная мощность зависит от согласования индуктора с резонансной частотой. Резонансная частота в транзисторных генераторах подстраивается автоматически в рабочем диапазоне частот. Подробнее >>>

Буква «А» в названии модели (после цифр) означает наличие автоматического таймера с возможностью предварительной установки мощности и времени при нагреве и выдержке детали. Также есть третий таймер для времени остывания. Есть режим позволяющий работать в автоматическом цикле: нагрев – выдержка – остывание, без выключения ТВЧ установки. В этом режиме время уставки третьего таймера можно использовать для замены нагреваемой детали. Данные функции позволяют производить термообработку с высокой степенью повторяемости.

Буква «В» в названии модели (после цифр) означает бинарное исполнение, при котором сверхвысокочастотный трансформатор и высоковольтный конденсатор размещены в отдельном блоке. Подробнее>>>

В конструкции сверхвысокочастотных индукционных нагревателей используется гальваническая развязка в виде трансформатора. Поэтому на выходных клеммах сверхвысокочастотного трансформатора всегда присутствует низкое, безопасное напряжение.

Охлаждение сверхвысокочастотного трансформатора и конденсатора на маломощных моделях осуществляется через блок генератора, а на мощных моделях охлаждение трансформатора самостоятельное.

Электрическое питание у маломощных моделей 220В однофазное, а у моделей большей мощности – трехфазное 380 В. На задней, нижней части корпуса ТВЧ установки расположено заземление для защиты персонала от поражения электрическим токов, не пренебрегайте им.

Можно сказать, что индукционные ТВЧ установки это симбиоз электрического преобразователя тока и системы водяного охлаждения. Необходимо обслуживать и содержать в нормальном состоянии обе эти системы. Неправильная работа любой из них приводит к поломке прибора в целом.

Все блоки транзисторных ТВЧ установок оснащены датчиками, которые выключают прибор при низком давлении воды. Запрещается перерегулировать их на более низкое давление. Ухудшение условий охлаждения прибора вызывает его поломку! Купите для своей установки отдельный или более мощный насос, и она вознаградит вас безотказной работой.
Учтите, что для создания необходимого давления в системе охлаждения зачастую приходится использовать многолопастные насосы или включать два однолопастных насоса последовательно. Давление воды проверяется с помощью манометра на входе распределительной гребенки системы охлаждения на подключенном к воде приборе, т.е. под нагрузкой.
Применяйте для охлаждения ТВЧ установки только дистиллированную воду. Плохая вода вызывает отложение солей и ухудшение условий охлаждения компонентов приборов. С помощью электролиза вода разъедает водоохлаждаемые алюминиевые радиаторы IGBT модулей и диодных мостов. За счет электропроводности - нарушает работу электронных компонентов и может поражать обслуживающий персонал электрическим током.

Необходимо проверять величину напряжения питания, на включенном приборе и на максимальной мощности нагрева. Напряжение питания не должно просаживаться под нагрузкой более чем на 5%. Все сверхвысокочастотные ТВЧ установки оборудованы системой защиты от возможных перегрузок и перенапряжений. Подробнее с ними можно ознакомиться в статье здесь >>>
В случае зажигания любого индикатора или появления сигнала зуммера запомните название индикатора, выключите прибор и по возможности выясните причину появления сбоя в работе. Наиболее частыми причинами отключения ТВЧ установок являются недостаточное давление воды, недостаток или превышение напряжение питания, короткие замыкания в индукторе, превышение температуры в системе многоточечного контроля. Если зажигаются индикаторы, указывающие на внутренние проблемы, ТВЧ установку следует отправить в ремонт.

Все приборы данного класса оборудованы входным выключателем – предохранителем – разъединителем. После его включения на прибор подается питание и включается режим холостого хода, при котором запитываются платы управления прибором. Запуск и выключение индукционного генератора ТВЧ установки можно сделать различными способами. Нажатием зеленой кнопки Пуск, с последующим выключение нажатием красной кнопки Стоп. При подключенной педали ножного управления – нажали на педаль – Пуск, отпустили педаль Стоп. По окончании работы выключите входной выключатель – предохранитель – разъединитель и обесточьте ТВЧ установку.

Типовое схемное решение современных среднечастотных транзисторных ТВЧ установок следующее. Диодные мосты выпрямителя превращают электрический ток в постоянный. Затем, включенные по мостовой схеме IGBT модули, генерируют переменный ток, который, подается на резонансный контур, образованный трансформатором, индуктором и высоковольтным конденсатором.

Главная плата управления с помощью датчиков собирает информацию о работе ТВЧ установки и выдает команды на управление мощностью генерации и выбор резонансной частоты. ТВЧ установка автоматически подбирает и генерирует резонансную частоту в зависимости от количества витков индуктора. Однако только в определенных пределах. В случае подключения нового индуктора нужно замерить частоту генерации и подобрать количество витков индуктора. Подробнее ...

Имейте ввиду, что индукторы сверхвысокочастотных ТВЧ установок имеют малое количество витков и небольшой диаметр индуктора. Низкая индуктивность индуктора - главное условие генерации достаточно высокой частоты.

Учтите! ТВЧ установки зачастую перевозятся грузовым транспортом, практически как дрова. При такой транспортировке велика вероятность нарушения контактов разъемов и раскручивания болтов контактов. Именно по этой причине мы рекомендуем заказывать пусконаладочные работы с помощью квалифицированного персонала нашей сервисной службы.
Скупой платит дважды! Силовые ключи - транзисторные IGBT модули стоят недешево, до 10 тысяч рублей, а выгорают иногда по несколько штук. Так что решать вам...

Внимание! Перед транспортировкой или хранением на неотапливаемом складе тщательно слейте воду из системы охлаждения, наклоняя прибор. Иначе оставшаяся вода разморозит (разорвет) алюминиевые радиаторы IGBT модулей.

Особенности эксплуатации индукционного оборудования

ТВЧ установки требуют постоянного ухода и квалифицированного обслуживания. Не верьте поставщикам, которые уверяют вас в том, что ТВЧ установки никогда не ломаются. Это может случиться не раз за весь период эксплуатации, который при грамотном обслуживании может длиться до 10 и более лет. Интенсивная эксплуатация в цехе с воздухом загрязненным парами металла, масел, кислот и пылью, возможна в течение 4-6 лет. За это время оборудование должно многократно окупиться. По отзывам большинства наших клиентов, индукционное оборудование окупается максимум за полгода.

Поставщики, продающие «Вечное оборудование европейского качества по бросовой цене» обманывают вас. При таких словах вы должны услышать следующее: «Это ТВЧ установки гаражной сборки и у нас некому их ремонтировать»!

Китайские производители не ремонтируют индукционное оборудование в России и СНГ. Оборудование должен обслуживать и ремонтировать российский поставщик, как это делаем мы.

Основные причины выхода из строя индукционного оборудования и способы исправления:

Причина неисправности Методы исправления
Низкая квалификация обслуживающего персонала. Пошлите высокочастотников термистов и технологов на курсы повышения квалификации
Низкое давление воды в системе охлаждения, засоленная вода. Установите нужные насосы и фильтры, подайте дистиллированную воду.
Водяные течи и заливание установок водой. Следите за герметичностью системы охлаждения внутри и снаружи прибора. Применяйте толстые шланги и немагнитные струбцины.
Неправильная конструкция индукторов и выход за диапазон рабочих частот. Поменяйте количество витков индуктора, добейтесь рабочего диапазона частот.
Замыкание витков индуктора. Особенно опасно для серии СЧВ. Изолируйте индуктор термостойким рукавом или зафутеруйте жаропрочным бетоном.
Засорение пылью и возникновение электрической дуги. Приводит к возгоранию установок. Периодически очищайте от пыли все платы и силовые электронные компоненты ТВЧ установок.

Помните! Ремонтом ТВЧ установок может заниматься только высококвалифицированная сервисная служба. Мы более 5 лет обслуживаем и поддерживаем в работоспособном состоянии уже более 500 единиц индукционного оборудования у наших клиентов. Большой опыт, накопленный сервисной службой компании «Мосиндуктор» позволяет производить обслуживание и ремонт индукционного оборудования быстро и качественно! Обращайтесь, мы будем рады помочь вам.

Системы охлаждения для сверхвысокочастотных ТВЧ установок

Тип системы охлаждения и область использования Недостатки и преимущества
Самодельные
Бак с водой и насосом (Вода)
Используется для охлаждения маломощных ТВЧ установок, эпизодической или односменной работы.
Просто и дешево. Быстро перегревается летом. Расширение возможностей за счет бака на несколько тонн воды. Обязателен контроль температуры воды. Работает только при положительной температуре.
Бак с водой и насосом. Плюс радиатор с вентилятором. (Вода-воздух)
Используется для охлаждения ТВЧ установок средней мощности и небольших индукционных плавильных печей.
Просто, недорого и можно сделать самим. Требуется большой медный радиатор. Может перегреваться летом. Обязателен контроль температуры воды. Работает только при положительной температуре.
Бак с водой и насосом. Плюс пластинчатый водяной теплообменник. (Вода-Вода)
Используется для охлаждения ТВЧ установок средней мощности и небольших индукционных плавильных печей.
Просто, недорого и можно сделать самим. Большой расход технической воды. Обязателен контроль температуры воды. Работает только при положительной температуре.
Чиллеры
фреоновые холодильники для воды
Чиллер. Модели ЧА (Вода-воздух)
Выделяет тепло в воздух цеха.Используется для охлаждения ТВЧ установок от малой до большой мощности, транзисторных и тиристорных преобразователей индукционных плавильных печей.
Дорого и беззаботно. Купил и живи без проблем. Полностью автоматическая система. Работает только при положительной температуре.
Чиллер. Модели ЧВ (Вода-вода)
Выделяет тепло в техническую воду. Используется для охлаждения ТВЧ установок от малой до большой мощности, транзисторных и тиристорных преобразователей индукционных плавильных печей.
Дорого и беззаботно. Купил и живи без проблем. Полностью автоматическая система. Малый расход технической воды. Работает только при положительной температуре. Компактный.
Градирни
отвод тепла за счет испарения воды и принудительной вентиляции
Одноконтурная градирня плюс бак с водой. Модель ОКГ (Вода-воздух)
Один контур охлаждения с дистиллированной водой, она же испаряется.Используется для охлаждения индукционных плавильных печей ИПП
Просто и недорого. Требует периодического долива дистиллированной воды. Вода загрязняется цеховой пылью. Требует применения фильтров. Работает только при положительной температуре.
Двухконтурная градирня. Модель ДКГ (Вода-воздух)
Первый контур охлаждения - медные трубки с дистиллированной водой. Второй контур -техническая вода из внутреннего бака. Универсальная система охлаждения с очень большим диапазоном охлаждающей мощности. Применяется для охлаждения мощных индукционных ТВЧ установок ВЧ, СЧ, СВЧ, индукционных кузнечных нагревателей ИКН, индукционных плавильных печей ИПП.
Дорого и беззаботно. Купил и живи без проблем. Полностью автоматическая система. Не расходует дистиллированную воду. Можно использовать антифриз и работать при отрицательных температурах.
Три режима работы:
1.Циркуляция
2.Плюс Вентиляция
3.Плюс Орошение

Помните! Температура охлаждающей жидкости на входе индукционного оборудования не должна превышать 35°С!

Видео


Полное собрание видеороликов по применению индукционного нагрева смотрите в разделе мосиндуктор-видео.

Сопутствующие товары

Индукционные установки ВЧ Индукционные установки ВЧ Индукционные установки СЧ Индукционные установки СЧ Чиллеры ЧВ Чиллеры ЧВ Двухконтурные градирни ДКГ Двухконтурные градирни ДКГ
Вертикальный индукционный закалочный станок ИЗС Вертикальный ИЗС Программируемый индукционный закалочный станок ИЗС Программируемый ИЗС Закалка вала Закалка вала Закалка шестерни Закалка шестерни



Особенности индукционного нагрева

ТВЧ установки индукционного нагрева используется для индукционного нагрева черных и цветных металлов. Черные металлы до температуры точки Кюри 768°С нагреваются за счет магнитного сопротивления и токов Фуко. После повышения температуры выше точки Кюри, только за счет токов Фуко. Немагнитные и цветные металлы нагреваются намного медленнее только за счет токов Фуко. Поэтому магнитные стали и чугун плавят в немагнитных, например, кварцевых тиглях. А для плавки цветных металлов и сплавов используют тигли с содержанием графита, который сам прекрасно нагревается в индукционном поле и передает тепло расплавляемому металлу.
Однако, есть способ заставить индуктор эффективно нагревать цветные металлы за счет применения двухрядных катушек. Такие индукторы применяются для нагрева и плавки немагнитных металлов. Таких как медь, латунь, золото, вольфрам, молибден, алюминий.
Высокочастотная ТВЧ установка состоит из генератора, блока конденсаторов, высокочастотного трансформатора и индукционной катушки — индуктора. Индуктор и конденсаторы представляют собой резонансный колебательный контур. ТВЧ установки работают только на резонансных частотах. Транзисторные ТВЧ установки умеют подстраивать резонансную частоту в довольно широких пределах. Это нужно для использования различных по конструкции индукционных катушек — индукторов.
Именно с помощью индуктора магнитное поле передается нагреваемой детали. Силовые элементы генератора, ТВЧ трансформатор и индукционная катушка, сделанная из медной трубки — охлаждаются водой. Новейшие ТВЧ установки для термообработки труб работают без водяного охлаждения. Что очень удобно, особенно в мобильных системах.
Аббревиатура ТВЧ расшифровывается как токи высокой частоты. ТВЧ оборудование (индукционные ТВЧ установки и нагреватели) применяются для ТВЧ закалки и ТВЧ термообработки металлов. На старых моделях ТВЧ генераторы были ламповыми, затем стали применяться тиристорные преобразователи частоты (ТПЧ). Современные модели генераторов для ТВЧ нагрева изготавливаются на базе MOSFET транзисторов и транзисторных IGBT модулей.
Применение современной элементной базы позволило повысить коэффициент полезного действия ТВЧ установок и индукционных нагревателей. Насколько больше энергии выделяется в виде индукционного нагрева, настолько меньше требуется мощность систем охлаждения силовых элементов самой ТВЧ установки.



Автор статьи директор компании «Мосиндуктор»
© 2013 Кучеров Вячеслав Васильевич
Авторские права защищены.
Гарантируется судебное преследование
за размещение статьи или ее части
на любом сайте кроме www.mosinductor.ru