大模数齿轮淬火用感应加热电源控制系统
与感应加热表面淬火相比，渗碳淬火虽可以使齿面达到---的接触疲劳强度、高的抗弯曲强度及---的耐磨性，但热处理周期长，淬火变形大，因此上工业化在生产大模数重载齿轮轴逐渐开始采用感应加热电源淬火，其特点是加热速度快、几乎没有保温时间 (加热到温后立即淬火)。目前以数字信号处理器(dsp) 和复杂可编程逻辑器件 (cpld) 为的感应加热电源，已经科技取代进口设备。
基于 dsp 的感应加热电源主要包括主电路与控制电路两部分，主电路包括整流和逆变两部分。主电路整流部分输入为380v/50 hz 工频交流电压，经三相不控桥式整流后，转变为直流电压，轮流导通和关断逆变桥器件，在逆变器的输出端获得交变的方波电压，经高频逆变变压器耦合输出到谐振电容和感应线圈，通过串联谐振产生电流，在线圈中形成交变磁场，对工件进行感应加热。
由于感应加热用igbt器件工作频率在20至100khz，可以满足大多数感应加热的工作需求。由dsp产生pwm脉冲信号。控制过程中融入恒流pid和数字锁相环运算、pwm 波形输出频率实时性和高分辨率移相 pwm 及死区时间控制，计算时间短，计算量大，要求系统有较高的运算速度和精度；需要同时对多个电流、电压值进行采样分析，要求系统有较强的并行处理能力，能完成系统要求的数据存储、传输、显示等功能。
齿轮高频感应加热淬火温度
加热温度及加热速度是感应加热的基本的工艺参数， 它直接决定钢的相变过程和淬火后的组织，是提高和稳定高频表面淬火工艺的重要---。
高频感应加热是由交变电磁感应产生涡流和磁滞加热零件。高频感应加热速度很快，在相变区内可达50-500摄氏度/秒，甚至更高。
高频感应快速加热中，在其他因素相同的条件下，完成相变的条件取决于相变 区内的加热速度，加热速度越快，完成相变的温度就越高。
获得淬火硬度的温度，就是完成相变的理想淬火温度，淬火组织为隐针状 或细针状马氏体。若低于该淬火温度下淬火，则淬火组织中出现屈氏体和少量铁素体；若高于该温度淬火，则得针状或粗针状马氏体。
淬火温度的选择，主要决定于零件的服役条件，如以提高表面耐磨性为主，不 受冲击的零件，可选择获得硬度的淬火温度。
齿轮双频感应加热过程及齿轮材质的选择
双频加热的原理是使用低高两种频率的热源。首先，以较低频率的热源加热(3—10khz)，为齿轮预热提供所需能量。
随后，立即进行高频热源加热，频率范围100-250khz之间。频率选择依齿轮尺寸及周节大小而定。高频热源将迅速使全部齿轮外表面加热至淬火温度，然后齿轮立即淬火，获得设计所规定的硬度。
在双频加热中，大齿轮淬火设备优点，固定在心轴上旋转着的齿轮接受预热，随后一个快速“脉冲使之达到终适宜的淬火温度后，工件被送入水中淬火。全部过程共需30秒钟。
这一过程为计算机所控制。由于加热速度快，表面无氧化、脱碳现象，外观及心部材料的性能仍保持不变。
制造齿轮有多种材料，从工艺及经济的观点出发，钢得到广泛应用。
含碳量决定钢能达到的硬度。通常用于感应热处理的钢，视其表面的设计硬度要求，含碳量一般为0.40，0.50或0.60％为宜。
要使零件在局部加热之后淬火硬化，钢的含碳量必须达到设计硬度的要求。
双频感应淬火解决这一问题的办法是，严格控制热处理变形，使变形量---在太多数齿轮的设计要求范围之内。
齿轮淬火处理有其特点，双频感应处理是各种方法中较理想的。在常规处理中，要同时满足一定的硬化层---及变形要求是困难的，因为两者会相互影响，相互制约。而双频感应方法仅对齿轮的局部提供淬火所必须的能量(比常规生产减少2—3倍)，因此，变形范围及硬化---均达到设计要求。
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