集肤效应.doc

淬火机工作原理淬火是指利用高频电流(30K-1000KHZ)使工件表面局部进行加热、冷却,获得表面硬化层的热处理方法。这种方法只是对工件一定深度的表面强化,而心部基本上保持处理前的组织和性能,因而可获得高强度,高耐磨性和高韧性的综合。又因是局部加热,所以能显著减少淬火变形,降减能耗。正是因为高频淬火拥有上述这些特点,因而在机械加工行业中广泛被采用。工件放到感应器内,感应器一般是输入中频或高频交流电(1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流,这种感应电流在工件的分布是不均匀的,在表面强,而在内部很弱,到心部接近于0,利用这个集肤效应,可使工件表面迅速加热,在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC,而心部温度升高很小。线圈设计:   高频加热的成功于否取决于感应线圈的对加热体的大小,形状,间距的有关。感应线圈是要做到均匀加热、加热效果好,并且要有强度和准确度。感应线圈是一般用一圈或数圈的铜管来做,一般采用水冷的方式对线圈进行冷却。简单形状的线圈容易设计,但是复杂的线圈设计比较复杂,计算难,一般主要靠经验和熟练来设计。感应线圈的基本形状一般。被加热体的外面,内面,平面加热的方式(A)是一般用的最多的形状,(B)比(A)的效率低,一般主要用于管材里边加热,(C)是主要用于被加热体的表面连续加热。集肤效应集肤效应又叫趋肤效应,当交变电流通过导体时,电流将集中在导体表面流过,这种现象叫集肤效应。是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时,会聚集于总导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。  集肤效应定义集肤效应(skineffect)又叫趋肤效应,表皮效应,当交变电流通过导体时,电流将趋于导体表面流过,这种现象叫集肤效应。电流以较高的频率在导体中传导时,会聚集于导体表层,而非平均分布于整个导体的截面积中。频率越高,趋肤效用越显著。原理因为当导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反,。由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。集肤效应是电磁学,涡流学(涡旋电流)的术语。这种现象是由通电铁磁性材料,靠近未通电的铁磁性材料,在未通电的铁磁性材料表面产生方向相反的磁场,有了磁场就会产生切割磁力线的电流,这个电流就是所谓的涡旋电流,这个现象就是集肤效应。计算公式我们可以计算交变电流集肤效应的深度: δ=1/sqrt(1/2*w*σ*μ)其中,w是交流电频率,σ是导体电导率,μ是导体磁通率。影响在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外,为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线,这种多股线束称为辫线。在工业应用方面,利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。效应考虑到交流电的集肤效应,为了有效地利用导体材料和便于散热,发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线;另外,在高压输配电线路中,利用钢芯铝绞线代替铝绞线,这样既节省了铝导线,又增加了导线的机械强度,这些都是利用了集肤效应这个原理集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一,也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并