導(dǎo)磁體和屏蔽作用

1、感應(yīng)器的制作導(dǎo)磁體亦稱磁場(chǎng)集中器(magnetic flux concentrator)或鐵芯(core)，是由磁性材料制成的疊片或塊狀元件。常用的導(dǎo)磁體材料：矽鋼片、鐵氧體以及非經(jīng)導(dǎo)磁體根據(jù)感應(yīng)加熱設(shè)備頻率的不同，可相應(yīng)分為中頻導(dǎo)磁體和高頻導(dǎo)磁體兩大類2022-6-10 中頻導(dǎo)磁體適用頻率一般為110 kHz，習(xí)慣使用的是硅鋼片疊片或純鐵片疊片。為減少鐵損，導(dǎo)磁體的厚度要隨頻率的提高而減薄。理論上硅鋼片的厚度應(yīng)小于它的電流透入深度。如中頻導(dǎo)磁強(qiáng)力線圈，當(dāng)f=810 kHz時(shí)，厚度應(yīng)為0.200.35mm。由于制造技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外冷軋鋼片已有0.05 mm厚度的產(chǎn)品，在強(qiáng)冷條件下可用于100

2、kHz的頻率，但價(jià)格昂貴?；诠桎撈瑢?dǎo)磁體的局限性，高頻導(dǎo)磁體便隨之發(fā)展起來(lái)。中頻導(dǎo)磁體 ：2022-6-10高頻導(dǎo)磁體，以鐵氧體導(dǎo)磁體效能最好。由于頻率高達(dá)500 kHz，只能用粉末冶金法制造，其粉末顆粒極細(xì)，用粘接劑粘結(jié)、壓制、燒結(jié)而成，顆粒之間是絕緣的。盡管如此，在高頻電流下，導(dǎo)磁體還是會(huì)發(fā)熱。高頻導(dǎo)磁體： 導(dǎo)磁體的作用：2022-6-10導(dǎo)磁體在感應(yīng)加熱中的應(yīng)用2022-6-10 由于中、高頻電流具有圓環(huán)效應(yīng)，當(dāng)中高頻電流通過(guò)環(huán)形感應(yīng)器時(shí)，電流集中在感應(yīng)器內(nèi)側(cè)，當(dāng)加熱圓筒形工件的內(nèi)表面時(shí)，因磁力線集中在內(nèi)側(cè)，所以降低了感應(yīng)器的效率，為提高感應(yīng)器的效率，應(yīng)在感應(yīng)器上使用導(dǎo)磁體。 恰當(dāng)?shù)氖?/p>

3、用導(dǎo)磁體可以提高加熱表面的功率密度，改善感應(yīng)器和工件的耦合效應(yīng)，并提高熱效率。2022-6-10 (a) (b) 圖6帶導(dǎo)磁體的感應(yīng)器(a)凸輪軸淬火感應(yīng)器；(b)變速器齒輪淬火感應(yīng)器2022-6-10導(dǎo)磁體的物理和技術(shù)特性為感應(yīng)加熱過(guò)程提供了如下優(yōu)點(diǎn)：導(dǎo)磁體的工作原理2022-6-10導(dǎo)磁體的作用可以用等效磁場(chǎng)示意圖來(lái)說(shuō)明，如圖所示。其中，磁通量在感應(yīng)器周圍的閉合回路中流動(dòng)。感應(yīng)器的安匝數(shù)IN是磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)源。Zm值表示“活性區(qū)”(線圈內(nèi)的工件和耦合間隙)的相應(yīng)磁阻，Rm表示磁通回路的磁阻。磁通量計(jì)算式： = IN (Zm+Rm)外徑(a)、孔內(nèi)壁(b)感應(yīng)線圈的等效磁路2022-6-10 導(dǎo)

4、磁體強(qiáng)烈地降低其所處區(qū)域的磁阻Zm或Rm將導(dǎo)磁體應(yīng)用于感應(yīng)器(即線圈)，它通過(guò)控制磁通流量的走向改善加熱區(qū)域的磁場(chǎng)分布，用以增強(qiáng)局部加熱效果或進(jìn)行電磁場(chǎng)屏蔽，提高加熱部位溫度的均勻性，獲得特定的硬化層。 當(dāng)把導(dǎo)磁體放置于感應(yīng)圈周圍的磁通回路中時(shí)，磁路中的總磁阻將下降，磁通量會(huì)增高，能量更加集中在被加熱工件的相應(yīng)部位，從而可以減小感應(yīng)圈所需電流。 外徑(a)、孔內(nèi)壁(b)感應(yīng)線圈的等效磁路導(dǎo)磁體的應(yīng)用2022-6-10一、感應(yīng)釬焊 導(dǎo)磁體的在感應(yīng)釬焊中一個(gè)有效應(yīng)用實(shí)例是機(jī)車鋁熱交換器上連接接頭的釬焊。根據(jù)最新技術(shù)，帶有螺紋的熱交換器是在一個(gè)大的控制氣氛電阻爐中進(jìn)行釬焊，然后將不同的管子焊入交換器

5、中，以適應(yīng)特定的汽車系統(tǒng)配置。鋁釬焊工藝對(duì)焊接接頭區(qū)域的溫度分布十分敏感，因?yàn)殁F焊溫度和熔化溫度十分接近，加熱不足或過(guò)熱都會(huì)導(dǎo)致無(wú)法彌補(bǔ)的或潛在的缺陷。2022-6-10機(jī)車鋁熱交換器管接頭釬焊中應(yīng)用的馬蹄形感應(yīng)器2022-6-10二、感應(yīng)淬火 導(dǎo)磁體在感應(yīng)淬火方面的應(yīng)用范圍極廣。淬火感應(yīng)器上加裝導(dǎo)磁體，利用導(dǎo)磁體的槽口效應(yīng)，可調(diào)整電流在感應(yīng)器上的流經(jīng)部位，使更多功率施加到所需加熱的部位，減少工件畸變和氧化，提高生產(chǎn)率，起到聚能節(jié)電增效的作用，尤其是在內(nèi)孑L和平面加熱的感應(yīng)器上使用，效果十分顯著。圖4(a)和(b)分別表示這兩種淬火加熱感應(yīng)圈。2022-6-10圖4導(dǎo)磁體在淬火感應(yīng)器上的具體應(yīng)

6、用 （b）(a)孔內(nèi)表面高頻淬火用感應(yīng)器；(b)平面高頻淬火用感應(yīng)器2022-6-10 在利用感應(yīng)淬火進(jìn)行局部淬火時(shí)，當(dāng)需要加熱的部位和不需要加熱的部位靠的很近時(shí)，將會(huì)是不需要淬火的部位淬硬。如果工件上有凸臺(tái)、凹坑或尖角時(shí)，感應(yīng)淬火時(shí)也會(huì)是這些部位產(chǎn)生變形或開(kāi)裂，為避免這種情況的發(fā)生，常采用“電磁屏蔽”的方法。2022-6-10電磁屏蔽的定義： 就是對(duì)兩個(gè)空間之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。2022-6-10電磁屏蔽的使用材料：2022-6-10 在感應(yīng)淬火進(jìn)行局部淬火時(shí)，采用的“電磁屏蔽”的材料主要是鐵磁材料對(duì)于凸臺(tái)或尖角處加上鐵磁材料環(huán)，在鐵磁材料環(huán)中因