感应加热节拍时间更短、工艺可靠性更高
eldec应用技术研发部副经理Dirk Schlesselmann
“更快、更精确、更高效”，感应加热凭借这些优势，已征服了多个应用领域。该工艺具有易于集成、生产率高且能耗低等特点，如在焊接和热套装配前的加热工艺，淬火的硬化工艺或树脂浸漆预热工艺，感应加热都能充分发挥其典型优势。EMAG eldec公司的专家们对这些优势了如指掌：他们正利用低频技术（LF）扩展其产品范围。多项具体应用实例表明：工艺可受益于更短的节拍时间以及更高的可重复性。
焊接和热套装配工艺对于汽车制造尤其具有挑战性，因为必须以较短的节拍时间完成大量工件的加工，并且在加工时不得造成材料结构过度改变，这也是为何感应加热通常是相互关联的整个工艺流程中不可或缺的一个部分。使用这项技术可以非常快速地使部件达到工艺所需的加工温度，之后便可以立即开始进行主要加工工艺。当然，部件不可过热，不可出现硬度降低、氧化或变形等现象。
低频技术在试验中大放异彩
eldec技术中心的应用实例证明了EMAG eldec低频感应电源在此方面所具备的优势。为了将一个简单的齿圈（类似于齿轮）加热到200℃～370℃之间的温度，并尽可能达到较短的节拍时间和工艺可靠性，专家们借助数值计算，将低频感应加热与典型的中频感应加热进行了比较（见图1）。结果显而易见：
图1 使用低频2kHz（左）时，磁场能够更深地穿透到部件中（右：使用中频12.5kHz时）。
·使用2kHz低频、过程持续时间为5s时，整个齿圈都已达到所需的最低温度200℃。
·如果使用12.5kHz中频，则允许的最高温度必须提升到420℃。否则，在规定的5s内，整个齿圈中无法达到200℃的最低温度。但此时，不得再提高最高温度。（见图2）
电极或者仪表的基本设定参数包括： 温度补偿曲线、电导电池常数，温度偏置等；校准历史包括： 仪表零点校准、斜率校准、验证测量、离线手工取样等操作的执行时间、记录结果等。
或者，在使用中频时也可以延长过程持续时间。此时，需要8.5s的加热时间才能实现所需的温度分布（在不超过最高温度的情况下）。
图2 两种温度分布——分别在5s的加工时间后：使用2kHz（左）时，齿圈显示达到所需的温度200℃；红色表示达到目标温度。没有超过允许的最高温度370℃。使用12.5kHz（右）时，最高温度必须提升到420℃；灰色表示超过最高温度。
DSM的模块划分可以使用各种自动划分算法[9-10]，也可以使用基于对角化DSM的划分算法[11-12]。DPM/MIM的模块划分可以采用层次聚类分析法[13-14]。
体积内快速加热
“采用试错方式时，我们会制造一台感应器，进行测试，然后再重新设计；与这种方法相比，使用数值计算可以更精确、更快速地设计出所需的过程。这些结果可以很好地转化为实践应用，并能非常清楚地证明低频技术所带来的优势。”eldec应用技术研发部副经理Dirk Schlesselmann解释说，“低频加热的速度更快，因为磁场能够更深地穿透到部件中。因此，与中频技术相比，我们能显著缩短节拍时间，此外还能更容易地保持在所需温度过程范围内，并降低过热的风险。还有很重要的一点就是，出现的温度梯度更小。”
带着三个问题让学生自主阅读。在阅读的过程中，学生可以互相之间进行交流和探索，一起钻研，一起分析，最后达到充分理解的地步。除此之外，教师还可以让学生都畅谈一下自己对父亲的认识和理解，让学生们都说说自己父亲的背影的样子。有的学生说：“我的爸爸是一个公交司机，他的背影总是那么专注，挺直，小心谨慎。”有的学生说：“我的爸爸是公务员，他每天总是夹着一个皮包走到单位，一手插着兜，低着头，什么时候看都是一副若有所思的样子。”还有很多学生说出了自己父亲的背影，然后教师让学生结合自己父亲的背影再次阅读课文，从而进一步体验经典文章对人类心灵的哺育价值。
这意味着，部件裂开的风险更小。在此背景下，EMAG eldec的感应技术专家们可以提供多种采用低频技术的感应电源（功率：50～500kW，频率范围：2～8kHz）。这项技术可应用的范围极广，如在预热传动齿轮以进行焊接、热套装配电动机外壳中的定子、浸漆定子或淬火后回火时，这项技术应用具有很大的益处。“原则上，若要在较短节拍时间内对体积内的任何地方进行加热，便可以使用低频技术。我们的低频感应电源不仅可确保更快的流程，而且还可以实现高的工艺可靠性。此外，设备所采用的尖端技术也为其锦上添花。这些设备采用IGBT晶体管技术，其效率超过90%，且能精确计量能量。”Dirk Schlesselmann说。
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