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北京金业顺达科技有限公司
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感应式加热的主要优点和缺点：1）对工件*整体加热，可有选择性地进行局部加热，因而电能消耗少，工件变形小。2）加热速度快，可使工件在较短的时间内达到所需温度，甚至1秒以内。从而使工件的表面氧化和脱碳都较轻，大多数工件都无须气体保护。3）可根据需要通过调整设备的工作频率和功率，对表面淬硬层进行调控。从而使淬硬层的马氏体组织较细，硬度、强度和韧性都比较高。4）经感应加热方式热处理后的工件，表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使工件的抗疲劳和破断能力都更高。5）加热设备便于安装在生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，可有效地减少运输，节约人力，提高生产效率。6）一机多用。即可完成淬火、退火、回火、正火、调质等热处理工艺，又可完成焊接、熔炼、热装配、热拆卸及透热成形等工作。7）使用方便、操作简单、可随时开启或停止。且无须预热。8）即可手动操作，也可半自动和全自动操作；即可长时间地连继工作，亦可即用即停随机使用。有利于设备在供电低谷电价优惠期的使用。9）电能利用率高，环保节能，安全可靠，工人工作条件好，国家提倡。等等.虽然，它也存在着一些缺点。例如，设备比较复杂，一次投入的成本相对较高，感应部件（感应圈）互换性和适应性较差，不宜于在一些形状复杂的工件上应用等。但它的综合指标好，优点明显多于缺点。所以，感应式加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热，以及电炉加热、电烘箱加热等加热方式的理想选择。 感应加热设备的选择如何选择、选用感应加热设备呢？主要要从几个方面考虑：被加热的工件形状和尺寸 工件大、棒料、实材，应选用相对功率大，频率低的感应加热设备；工件小、管材、板材、齿轮等，则选用相对功率小，频率高的感应加热设备。需要加热的深度和面积 加热深度深，面积大，整体加热，应选用功率大，频率低的感应加热设备；加热深度浅，面积小，局部加热，选用相对功率小，频率高的感应加热设备。所需的加热速度 需要的加热速度快，应选用功率相对较大，频率相对较高的感应加热设备。4）设备的连继工作时间 连续工作时间长，相对选用功率略大的感应加热设备。5）感应部件与设备的连线距离 连线长，甚至需要使用水冷电缆连接，应相对选用功率较大的感应加热设备。6）工艺要求 一般来说，淬火、焊接等工艺，相对可以功率选小一些，频率选高一些；退火、回火等工艺，相对功率选大一些，频率选低一些；红冲、热煅、熔炼等，需要透热效果好的工艺，则功率应选得更大，频率选得更低。7）工件的材料 金属材料中熔点高的相对选用功率大一些，熔点低的相对选用功率小一些；电阻率小的选用功率大一些，电阻率大的选用功率小一些。等等。 以上这些基本知识，必须综合分析和应用，才能用的好，用的巧，用的自如。这不但是每个感应加热设备的专业技术人员必须掌握的，也需要使用者、欲用者尽量了解和掌握的。对感应加热设备的工程技术人员的要求 做为感应加热设备的工程技术人员，不但要掌握和钻研电子技术、电磁技术，还必须在感应加热设备的应用范围内，进行金属材料特性和热处理技术等方面，加强自我学习、补充知识。一定要多试验、多研究、多比对。对不同材料，不同形状和不同工艺要求的工件，要能够制定出速度快、成本低、效率高、合格率高的加热方案。好理论、好技术必然能制造出好设备，但好设备只有使用好，应用好，才能发挥出它的效能，充分体现出它的优势、特点,提高工艺速度和产品质量。因此，从事感应加热技术工作的人员，一定要从严要求自己.技术能力要强，综合知识要广，实践经验要丰富。感应加热技术的功率元件,从电子管（真空管）式发展到晶闸管（可控硅）式、功率型金属氧化物场效应管（MOSFET）式，现在的绝缘栅双较晶体管膜块（IGBT）式，已经经历约五十年了。但是真正推广应用的时间却只有十年左右，使用率还处于相当低的节段。因此,我们这些从事此项技术工作的人员,有义务、有责任把感应加热技术应用好、推广好.使更多的企业获得对金属材料加热、加工的新工艺、新方法;使更多的人从传统的煤、油、气等加热方式中解脱出来,享受到科学进步的好处.现在IGBT式感应加热设备，不论是机器性能，工作效率，节能降耗、可靠性及环保等方面，都有了明显地提高。这为该产品的推广和普及创造了较好的条件。对于感应加热设备的设计和制造者,电子技术固然重要，但对于感应加热设备较终加热的金属材料的特性，也一定要多了解、多掌握。特别是几种常用的金属.一要知其熔点，二要知其电阻率。介绍ups电源的工作方式有的时候，正在写一段文章，或者编一个程序，或者在用画笔画一幅画，突然屏幕一下子变黑了——停电了。唉，里面的东西都不见了，白干了半天。连存盘的机会都没有。要是搞科研的科学家也遇到这种情况，损失就更大了。能源能想个办法，使电脑继续工作，或者在市电停止的时候，机器能在短时间内保持一段时间的电，使用人们**会把已经干完的工作存盘，以便下一次再接着工作呢？UPS电源的研发就很好的解决了这个问题，所有的烦恼都消失了。 浅谈UPS电源的四种工作方式 UPS电源是较为常见的应急电源系统，其在市电正常与市电异常的情况下，工作方式也有所不同,本文主要介绍了UPS电源的四种工作方式：正常运行、电池工作、旁路运行和旁路维护。 1、正常运行方式 UPS电源系统的供电原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用；需强调的是不间断电源系统并不是停电时才会工作，如遇到电压过低或过高、瞬间突波等，足以影响设备正常运转的电力品质时，UPS系统都处于工作状态，为负载设备提供稳定且干净的电力。 2、旁路运行方式 当在线式UPS应急电源**载、旁路命令（手动或自动）、逆变器过热或机器故障，UPS电源一般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电。由于旁路时，UPS输出频率相位需与市电频率相位相同，因而采用锁相同步技术确保UPS电源输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式，解决了旁路切换时间问题，真正做到了零时间切换，控制电路复杂，一般应用在中大功率UPS电源上。如UPS过载时，必须人为减少负载，否则旁路短路器会自动切断输出。 3、电池工作方式 一旦市电发生异常时，将储存于蓄电池中的直流电转换为交流电，此时逆变器的输入改由电池组来供应，逆变器持续提供电力，供给负载继续使用，达到持续供电功能。UPS电源系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此UPS系统不会像市电能持续不断供应电力，所以无论多大容量的不间断电源系统，在其满载的的状态下，其所供电的时间必定有限，若要延长放电时间，须购买长延时UPS电源。 4、旁路维护方式 当UPS应急电源进行检修时，通过手动设置旁路保证负载设备的正常供电，当维修操作完成后，重新启动UPS电源，此时的UPS电源转为正常运行。 如何配置安防监控系统的UPS电源 UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的简称,其是给安防监控系统提供动力的“心脏”部分，为安防监控系统提供持续、稳定、不间断电力供应的重要外部设备。目前，市场上供应的UPS电源设备种类繁多，输出功率也有所不同。UPS不间断电源按工作模式可分为后备式、在线式两大类。按其输出波形又分为方波输出和正弦波输出两种。本文主要介绍了UPS电源的工作原理，以及如何配置安防监控系统的UPS电源。 备用电源是安防监控系统基本要素之一。缺少备用电源的系统则暗藏致命缺陷，不能投入实际应用当中，因为较可能在关键时刻贻误战机，抛锚停摆，整系统瘫痪，造成无可挽回的损失。 安防监控系统正常情况使用220伏市电，而在断电和市电被破坏的特殊情况下，还应正常工作一段时间，这就需要启用备用电源来维持这段时间监控系统的正常工作。备用电源有双路或多路供电、蓄电池组供电、发电机供电、UPS供电等等。但通常采用UPS不间断电源作为安防监控系统备用电源。 一、UPS(不间断电源)的工作原理 UPS电源由蓄电池、逆变器、充电器、稳压稳频器、转换开关组成。当市电正常输入时，UPS就将市电稳压后供给负载使用，同时对内置电池组充电，把能量储存在电池中;当市电中断(事故停电)或输入故障时，UPS立即将内置电池的能量转换，瞬间以220伏交流电继续供负载使用，使负载维持正常工作并保护负载软硬件不受损坏。UPS电源分为后备式、在线式、在线互动式三大类： 1、后备式UPS电源 在市电正常供电时，市电通过交流旁路通道经转换开关直接向负载提供电源，UPS电源内的逆变器处于停止工作状态，这时的UPS电源实质上相当于一台性能单一的市电稳压器。它除了对市电电压的幅度波动有所改善外，对电压的频率不稳、波形畸变以及从电网侵入的干扰等不良影响基本上没有任何改善。只有当市电供电中断或低于170伏时，蓄电池才立刻对逆变器供电，向负载提供稳压、稳频的方波交流电源。 2、在线式UPS电源 在市电正常供电时，它首先将市电交流电源经整流变成直流电源，然后进行脉宽调制、滤波、并将直流电源经逆变器重新转换成正弦波交流电源向负载供电，一旦市电中断，立即改由蓄电池提供的直流经逆变器、电脉宽调制、滤波，向负载提供正弦波交流电源。 因此，对在线式UPS而言，在正常情况下，无论有无市电，它都是由UPS电源的逆变器对负载供电，这样就避免了所有由市电电网电压波动及干扰而带来的影响。 显而易见，在线式UPS电源的供电质量明显优于后备式UPS电源，因为它可以实现对负载的稳频、稳压供电。而且在由市电转换到蓄电池供电时，其转换时间基本为零，真正给用户提供高质量稳压、稳频的纯净正弦波电源，从而提供符合安防监控系统需要的电源保护。 在线互动式UPS电源结合了后备式UPS和在线式UPS的许多优点，也是一种很不错的变换形式，但是由于它使用的是工频变压器，有笨重、体积大的问题存在。 二、如何配置安防监控系统中UPS电源 UPS是伴随计算机的诞生而出现后备电源。在安防监控系统中越来越多应用计算机技术，因此对电力供电质量提出越来越高的要求。UPS不但可改善供电质量，对整个系统乃至网络数据保护，还可保证市电断电和被人为破坏的特殊情况下，继续正常工作运转。由于安防监控系统对供电要求较高，所以一般会选择在线式(正弦波，市电要求)UPS电源。 给安防监控系统配备UPS电源时，首先应估算整个系统设备的用电功率，安全系数一般取1.2-1.5为宜，为供电系统留有充分的冗余量。其次根据系统要求延时供电时间，计算配置电池组。最后，还应注意使用环境，防潮通风，注重降温，延长平均无故障工作时间，提高系统的可靠性。UPS电源应设置在监控室，实行统一管理。当市电不正常时能及时为系统设备提供不间断电力供应，确保系统工作正常。山顿UPS不间断电源的与众不同体现在哪里？UPS不间断电源跟其它电源不一样的是，在使用方法上的要求是比较高的，开关机不要太频繁。较好不要关UPS；电压低对UPS机本身来说没多大影响，对机内的电池影响大。另外，保养和检修是非常关键的，今天我们就这两个问题，一起来探讨下该如何进行操作。 UPS不间断电源具有哪些特点 1、电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理 2、自动切换，可实现无人值守，电网与UPS不间断电源相互切换为0.1s~0.25s 3、带载能力强，UPS不间断电源适合、电容性及综合性负载设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等. 4、使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和水灾情况下供电可靠，主机寿命可达20年以上，电池5~10年以上 5、适应恶劣环境，可放置在地下室或配电室，可以就应急负载使用场所就地设置，减少供电线路 6、对于某些功率较大的用电设施，如消防水泵、风机等，UPS不间断电源可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态 7、应急备用时间，标准型为60min（有延时接口） UPS不间断电源检修方法及检修质量标准 UPS(Uninterruptible Power System ),即UPS不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，本文主要介绍了UPS不间断电源检修方法及检修质量标准。 一、 检修方法 1、UPS电源在正常使用情况下，主机的维护工作很少，一般每季度应彻底清洁一次。 其次就是在除尘时，检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。 2、储能电池组都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添 加蒸馏水的工作，其他这部分的维护检修工作仍是非常重要的，UPS电源系统的大量维修检修工作主要在电池部分，电池检修工作主要有以下几种： a. 储能电池的工作全部是在浮充状态，在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电，以达全组电池的均衡。要清楚放电前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一只达到放电终止电压时，应停止放电，继续放电先消除落后电池后再放。 b. 核对性放电，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要关注发现和处理落后电池，经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后电池恶化为反较电池。 平时每组电池至少应有8只电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。 d. 日常维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电池两端电压、温度；连接处有无松动，腐蚀现象、检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏；较柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机设备是否正常。 3、当UPS电池系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS电源系统问题； 是主机还是电池组的问题。虽说UPS主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。遇到此情况请结合现场故障酌情处理 4、电池组中发现电压反较、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时，应及时采 用相应的方法恢复和修复， 二、外观及接线检查 1、装置的硬件配置、标注及接线等应符合图纸要求。 2、装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好，所有芯片应插紧，型号 正确， 芯片放置位置正确。 3、电子元件、印刷线路、焊点等导电部分与金属框架间距应大于3mm。 4、装置的各部件固定良好，无松动现象，装置外形应端正，无明显损坏及变形现象。 5、各插件应插、拔灵活，各插件和插座之间定位良好，插入深度合适。 6、切换开关及模块、按钮、键盘等应操作灵活、手感良好。 7、装置的端子排连接应可靠，且标号应清晰正确。 8、各部件应清洁良好。 三、清洁处理 对机柜和插件的污染应及时进行清洁处理,以防漏电、短路等不良现象出现。注意对机柜内背板插座、端子可以用电吹风机吹，不能用任何物体碰触。注意应在插件拔出状态下从后向前、从上向下吹，以免灰尘落入插座内引起接触不良。对柜子其他部分吹灰应先进行，对机箱吹灰应放最后。 UPS不间断电源日常维护中需注意哪些问题 EPS也称应急电源，即英文Emergency Power Supply的简称，被广泛应用于建筑电气领域和特殊应急供电场地合，其重要性是在事故发生的情况下确保提供所需要的应急电力，以有效降低因为断电而造成的损失，为人们生产和生活安全提供**。为了确保UPS不间断电源在关键时刻能正常工作，提供应急电源，那么在平常维护保养时需要注意的问题有哪些? 一、场地的维护： 1、检查室内是否通风透气、室温多高? 2、UPS不间断电源所配的蓄电池环境温度消防行业要求不**30℃，温度对蓄电池使用寿命影响较大，25℃以上每升高10℃蓄电池使用寿命减半，有条件的单位应装上空调; 3、UPS不间断电源需远离火源及易燃易爆品，平常一般的杂物不能堆放于EPS放置的室内，既不利于防火安全又易引来鼠类藏匿进而发生啃咬电缆线引发事故; 4、春夏季节潮湿的空气易使UPS不间断电源内部控制电路板上结露，从而使EPS出现控制故障，因此春夏季节应让室内尽量防潮; 5、室内灰尘不能太多太脏，灰尘一般带正电荷，如果EPS控制板上积压的太多就可能造成控制板故障; 6、UPS不间断电源的放置点不能靠窗户太近，以防水浸、雨淋、日晒。 二、市电输入端的维护： 1、经常检测市电电压是否正常，零、火线是否错位，尤其是EPS前端是具有双路市电或带有备用发电机组的电网更要经常检查**路主电与*二路备用电供电的零、火线是否一致，如发现错位必须立刻纠正，否则易引起EPS故障。 2、UPS不间断电源前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常。鼠类较多的场地一般应于输入输出电缆线外加装防护套管。 三 UPS不间断电源输出回路的线路维护： 依据UPS不间断电源各输出断路器的现状判断输出回路是否短路，使用钳流表等检测各回路是否**载，用手触电缆的方式就可感知电缆的温度是否异常从而判断线径是否合适或太小。高频机的选择与应用工频机与高频机的概念主要是对整流部分而言，工频机是可控整流，传统技术较好可做到12拍整流；而高频机的整流是二极管不控整流+IGBT的高频直流升压环节。对逆变器而言都是IGBT的SPWM高频逆变工作方式(除早期的可控硅逆变工作模式UPS，目前已经淘汰)。另外，工频机的输出变压器必不可少，由于其整流逆变等环节均为降压环节，因此在输出侧必须有升压变压器作为电压的调整。工频感应加热设备与其它机种的主要区别 工频，既是指交流电网中电流电压的固有频率，世界上主要有二种，我国为50HZ，日美等国为60HZ。之所以称为工频感应加热设备（简称工频机），是因为该种机器是直接将输入的工频电能，通过调压和变流处理，便输出到能量变换器--感应圈上。在这里，工频机只对输入的电流、电压进行了调整和控制，至于频率则没有做任何改变。 工频机的工作原理决定了它的内部电路的组成。它主要由电能输入电路，调压整流电路、功率输出电路、控制电路、保护电路、滤波电路和提供工作条件的辅助电路等组成。 而除此之外的其它频率的感应加热设备，无论它称之为中频（1KHZ至20KHZ左右）、**音频（20KHZ至40KH左右）、高频（40KHZ至200KHZ左右）、**高频（200KHZ以上，可高达几十MHZ），甚至是其它的低频（50HZ至1KHZ左右）。它们所输出电流的频率，均需要经过变频处理才能得到。 它们的工作原理也决定了它们的内部电路的组成。主要包括电能输入电路、整流电路、滤波电路、变频电路（振荡电路、逆变电路）、功率输出电路、控制电路、保护电路和提供工作条件的辅助电路等。 由此可知，工频机的原理较为简单。虽然从原理上讲其它机种只是主要多了个变频电路，但从实际的电路结构上讲，则需要设计的更为精确、合理和巧妙。工频机一般是采用模拟电路，而其它机种则多是采用模拟电路和数字电路。 工频机虽然原理简单、结构简单，但是由于其工作频率较低，其内部的容性元件和感性元件的电容量和电感量均需要很大。对高频电流的趋肤效应、边缘效应的利用也较低。因此，它在成本、体积和效率上均不占有优势。所以工频机在实际应用中较少。 不过，正是因为工频机在工作时被其加热的工件，受趋肤效应和边缘效应的影响较少，使得它在对工件的透热方面效果较好。所以，它在大型冶炼以及大型工件的加热等方面占有相当的优势。 几种感应加热方式的差别与用途，可参阅本人的另二篇文章《感应加热技术与如何选好用好感应加热设备》和《感应加热技术与实际电路的设计》。中频、高频感应加热，是将工频（50HZ）交流电转换成频率一般为1KHZ至上百KHZ，甚至频率更高的交流电．利用电磁感应原理，通过电感线圈转换成相同频率的磁场后，作用于处在该磁场中的金属物体上。 利用涡流效应，在金属物体中生成与磁场强度成正比的感生旋转电流（即涡流）。由旋转电流借助金属物体内的电阻，将其转换成热能。同时还有磁滞效应、趋肤效应、边缘效应等，也能生成一定的热量，它们共同使金属物体的温度急速升高，实现快速加热的目的。UPS不间断电源蓄电池的过度放电和蓄电池长期开路闲置不用可使蓄电池的内阻增大，可充、放电性能变坏。对于长期闲置不用的UPS电源，在重新开机使用前，让 UPS电源利用机内的充电回路充电12小时以后再接负荷，对于后备式UPS电源，较好每隔一个月让UPS电源处于逆变器状态工作2～3分钟，来激活蓄电池。 此外，还需要严格控制蓄电池的充电电流不得**过蓄电池允许的较大充电电流。因为过大的充电电流会导致蓄电池的使用寿命缩短。高频感应加热原理是介质材料在高频电场的作用下发生分子较化现象，并按电场方向排列，因高频电场以较快的速度改变分子方向，则介质材料就会因介电损耗而发热。高频电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈（通常是用紫铜管制作）。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将金属等被加热物质放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物质，在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡电流，由于被加热物质内的电阻产生焦耳热，使物质自身的温度迅速上升，这就是感应加热的原理。-/gjjigb/-