PDF《第32卷第2期》

第32卷第2期Vo

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0 7年 4月 Ap r .

20 07 应 达锻造感 应加热设备 中的先进控 制技术 唐永君 锻造销售经理 应 达工业 ( 上海)有限公司 应达集 团介绍 美 国应达工业集 团创立于

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5 3年 ,是 由97家公 司组成的一个跨 国集 团,专业从 事于 和感加热相 关的锻造 、冶金熔炼 、焊接、铸造 和热处 理等 行业 ,全 球雇 员超 过6000人,年销售额超过

1 3 亿美元 .是全球规模较大的感 应 电源及相关感应加热设 备制造商 ,2

0 0 0年全 球统计销 售就 已 超过一万台感应设 备,在 很多 国家市 场 占有率高 达7O.同 时 ,公 司拥有庞大 的研发 队伍 ,采用国际协作集 中团队优势 的研发模式 ,一直 致力 于开 创和推 动感 应 加热 的前 沿 技术 , 在美 国的相关 国家感应手册也是委托我们公 司专家撰写的. 应 达美 国总部 应达 中国 介绍 应 达工 业(上海 )有 限公 司 于成 立于1997年 ,工厂位 于上 海浦 东张江高科 技园区,工 厂 面积 约4000平方米 .随着近 年公 司业 务 的不 断扩 大 ,公 司于

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0 4 年在无锡开设 了新 的生产基 地 ,占地约 6万平方 米.目前 投 入使用的一期工厂面积 达13000平 方米 ,两地工 厂员工现 共约260名 .在 中国工厂 ,所有的关键 部件 如控制 板 、整流 和 逆变模块等 ,我们将全部从美 国进 口.在 大功率 的加热炉 产 品中 ,更是采用完全进 口独立 电源来保证 产 品的品质 .其他低压和机械部分在 国内采购 国际名牌 或更好 的国 内产 品 ,按 照集 团统一 的产品质量标准 ,在 国外专 家现场指 导下组装 生产.为中国客户提 供世 界先进 技术 的产 品 和本 地化 的价 格、服务 ,以达到高的性价 比.同时产 品部分 出口,供 应全球 市场.目前应达也是在 中国投 资建 厂的 国外 独资锻 造感应 加热 设备供应 商.应达公 司是感 应加热 行业 内全球规 模较 大的集 团巨人 ,更为重要 的是 ,我们 对 中国这个 市场有 着长期 的承 诺和信心 . 锻造 团队介绍 应 达锻 造技 术团 队旗 下聚集 了世界 上一 些在锻造 感应加热领域著名的品牌:如 英国的Newe l c o 、 B a n y a r d和Radyne,美 国的Inductoheat、Al p h a 1和LH_ S ,以及澳洲和亚洲地 区的 Un i f o r g e等 ,全球十几个 国家 设 有锻造感应加热设备生产制 造工厂 .今天,我们整 合集 团在 各个领域 的技 术经验和优势 ,在 团队的共 同努 力下 ,在全 球 同步推 出新 型模 块化 设计 的InductoForgeTM在线 式坯 料感应 加热系统 ,将我们 的技术 水平发展到 了一个全新 的高度 . 产 品主要优点 :

1 . 省 电节能

1 O 以上 .由于高 效 的串连 电源 电能转 换效率和功率因数高 ,线圈则属 于高电压低 电流 ,加 之线 圈特 殊 隔热 处理 ,电 源和线 圈一 体化 设计 等 因数 ,设 备效 率高,购买成本 可以很快通过节能收 回.

2 .产品加热质量高 .独 到的温度 控制技术 ,产 品加 热温 度控制精 度极高而且芯表温 差低 .在一些 客户 现场 显示 ,普通手动控制加热 温度可 以稳 定在

1 O . c内.从而同时也 防止 了产品粘结 和过多氧化皮 的产 生 ,最终提 高产 品质量 和模具 寿命 .

3 .线圈适应坯料直径 宽一倍 .新的 电源设计 ,降低 了电 流和电压极限 ,同一线圈适应坯 料直径 范围可 以达到最 大直 径5O.降低 因频繁更换线 圈耽误时间和线圈成本 . 拓宽 了线 圈加热直径 @ 最大坯料 直径 通常 最大直径 产品可 达的70,6最大直径

5 0 % O f a c t o r 质因敦 口值( d i a me t e r 直径 r am) I n d u c t i o n P o w e r S u p p l y P o w e r C u r v e电源功 率曲线 径4.电源功 率因数高 .由于采用 串联谐振式 电源 ,只需 在 逆变调节频 率来 调节功率 ,无需调节 整流器 ,因而 可以始终 保持恒定 的高电源功率因数

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5 . 谐波 畸变污 染很少 .传统并联 电源设备 ,设 备调功 由 于要调节整 流SCR可控硅控 制角 ,功率 因数和谐波会 随之 产 生较大变化 .随着国家对用 电的严 格要求 ,甚 至需 要增加 昂贵的治理设备 .

6 . 频率自动跟 踪技术 .动态监测加热坯料 材质 、大小 以 及负载 随加热温 度变 化而产生的阻抗 变化 的情 况而 自动调节 频率等参数 ,从而保证设备始终 高效稳定运行 .

7 . 设备稳定 、寿命 长.产 品以适应重 载恶劣环境 ,停机

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8 锻压技术第32卷

1 O .

8 盏o .

6 褂0.40.2O满功率百分 比 功率 因数 p o w e r f a c t o r 故 障少 ,寿命 长而闻名于世 .在设 计生产 中 ,计 算机 主控板 拥 有丰富的监测 、检测和 自诊断 功能 ,并有外 部远 程通讯 接口,维修 简单 .我们 在世界上 的许 多感 应加热 炉 良好 运行 至今约三四十年 .

8 .一体化设 计 .设 备线圈、电源 、水系统,进 出料系统、控制系统等一体化设计 ,设备 紧凑 ,对现 场基 建无特 殊 要求 ,占地面积小易于安装 和维护 操作控制 系统 : 应达锻造感应加 热炉有 5个等级 的控制 系统 .面板 手动 调节 ;

P L C加触摸屏 ,可 以存储 和运行历史 参数 ;

人 工设定 参数根据温度趋势实现 闭环控制 ;

专家 系统模 糊控 制、 自动 匹配参数 ;

P C B a s e Wi n d o ws 实 时操作 系统 ,丰 富的 网络和 管理功 能. 国内外 中频 电源 的控制水平一般 如下 :第 一代 ,手动调 节 电位器来控 制功率输出和进料速度 ,这是 国内最普遍 的控 制形式.可以追 加 高温 仪 进行 温度 监测,即 通过 测温仪将坯料 的温度显示 出来 ,该 温度 信号 不参与 电源 的功率 控制 , 所以无法修正坯料温度偏差 ,但 可以利用该 温度信 号进行 一 些其它 、如高低温分选 . 第二代 ,对不 同的坯 料和产量情况 ,需 要用 户人 工调节 设置运行参数 以加 热工件到一个合 适的温度 ,系统可 以储存 工艺参数 ,以便 日后同样的生产情 况时调 用.国外公 司一般 都能做到该水 平 ,国内一些优秀的公司也可 以做 到. 第三 代 ,就是在 具有第二代 的水平 的基 础上 ,根 据生产 情况 的要求 ,需要 人工调节设置合 适的输 出功率 ,然 后温度 控制 系统 就可以根据高温仪反馈 的温度 ,当坯料温度 超出目标温度范围时 ,控制 系统会在该设 定值 的基 础上 自动调节 输 出功率 ,对电源功率进行修正 ,以控制坯料 温度在 目标 范围 之内,即所谓 的闭环控制 .当然 ,这种 闭环 调节 是有一 定的 调节范 围的 ,一 般是 在+/ 一7 O ℃之内.国外一 些公 司 能够 做到该水平控制 ,国内一些优 秀的公 司在尝试 .但从控 制理 论讲 ,炉子温度控制属于大滞后 时变系统 ,普通 的PID算法 难 以达到控制要求 ,所以,该 控制算法 水平 差异很 大 ,很多 所谓 的闭环控制 只是 形式 . 第 四代 ,只要输 入坯 料的直径 、长度 和材质情 况 、要求 的生产节拍 和加 热温度 、线圈 的型号和环境 温度 后 ,系统将 自动设定参 数并运行 .该控制 系统 国外很多 公司也处 在研 发 阶段 .应达集 团在 国外的新产 品中率先推 出 了该 系统 ,采用 的是专家 系统加 模糊 闭环控制 的方式来达到控 制要求的 . 第 ........