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5,、IGBT恒功率超聲波清洗機:
這是以目前流行的新一代電力電子元件——IGBT(絕緣柵雙極型大功率晶體管一模塊)為高頻功率器件,、軍用級集成控制芯片(PWM而非CPU)和具有自主知識產權的創(chuàng)新電路,、配以換能器組合而成,,采用模塊化設計,,積木式安裝工藝的新一代超聲波清洗機,。
該機具有三個顯著的特點:A:恒功率輸出,。所謂“恒功率”就是說在清洗缸中,不同高度的水位和不同大小的工件進行清洗,,其清洗效率不變,。(反映出輸出功率不變)從而具有穩(wěn)定、,、長壽等特點,。
要達到恒功率輸出,*的辦法是采用頻率自動跟蹤電路來實現(xiàn),,有關專業(yè)雜志的專家論壇zui近也就此作了論述和分析,,并介紹了多種頻率跟蹤電路,遺憾的是大多理論上講得通,,在工藝上卻難以實現(xiàn),。所以說頻率跟蹤電路要實用、簡潔,、低成本,。否則不可能形成工業(yè)化的產品。
B:該機的第二個特點足能做成<99℃的加溫機型,,這在行業(yè)中也是不小的突破,。
C:工藝性的簡潔,是該機的第三個特點,。三個部件,,就組成了可以適應各種不同頻率和功率的超聲功率發(fā)生器,簡潔就意味著可靠,、造價低和使用維護的方便,。
一個好的超聲功率發(fā)生器同樣要一個好的換能器(清洗缸)與之相匹配,否則也難以達到預期的效果,。換能器(超聲波振子)在超聲波清洗機中扮演著一個非常重要的角色,,是個很關鍵的執(zhí)行元件機構。在目前一般中小型生產超聲波清洗機的企業(yè)中,,換能器都是外購成品,,不大注意其質量,,或是無設備能力測試其主要的技術參數(shù),比如阻抗的大小,,頻率的一致性等等,,心中無數(shù),買來上機就用,,這就給整機的效率,、壽命埋下質量的隱患。進一步說,,即使檢測,,也是小功率的一般工藝性的檢測,很難反映出真正在實際工作中的技術參數(shù),。為此,,根據(jù)我們多年來生產換能器的經(jīng)驗和教訓,總結了一套生產換能器的完整工藝,,再加上自己研發(fā)的大功率換能器測試儀,,模擬檢測出換能器在實際工作中的真實技術參數(shù),如阻抗均控制在20Ω以下,,頻率的一致性保持在90%以上,,從源頭上保證了產品的質量。
根據(jù)以往的經(jīng)驗教訓,,壓電陶瓷換能器在工作中晶片極易發(fā)生破裂,、極片易斷、接線易脫焊的機理類型(這些都是行業(yè)中一直存在的通?。?,究其發(fā)生上述故障的原因,除了換能器的本身質量外,,主要因為功率發(fā)生器沒有能很好跟蹤換能器在工作中由于受水位,、溫度,、工件大小的變化而影響其頻率的變化,,二者之間處于失諧狀態(tài)的結果。在這點上頻率的自動跟蹤顯得尤為重要,。另一個不被人們所忽視的原因,,則是缸內多個換能器在工作時產生的各不相同頻率的反峰電壓,沒有被有效抑制所產生的后果,。
另外超聲波發(fā)生器輸出給換能器的高頻電壓高低也是個重要參數(shù),,但是不能認為“不同電路的超聲波發(fā)生器,其輸出電路,、電壓的不同足導致傳播效率的重要原因”“輸出電壓低,,發(fā)生器消耗的電能就大,同時振子還容易發(fā)熱,產生的感應電場強,,適當?shù)恼{整電路,,增大輸出給振子的電壓可能會取得很好的效果”。
我們認為這種提法有待商榷,、探討,,發(fā)生器輸出給換能器的電壓高低足影響效率的一個重要原因,但它不是個固定不變的參數(shù),,要根據(jù)換能器頻率的高低和換能器的多少(功率)作相應調整,,換能器頻率高則電壓相應要低,而換能器頻率低,,同樣電壓應相應提高,。此外,振子發(fā)熱的主要因素一是發(fā)生器的頻率和振子的實際諧振頻率處于失諧狀態(tài),,二是發(fā)生器的輸出阻抗和負載振子的整體阻抗不相匹配,。如果滿足了上述兩個條件,就是說頻率既不失諧,,阻抗又相匹配,,那才是效率,溫升zui低的狀態(tài),。如果單純增大輸出電壓倒有可能增大了功耗而引起振子發(fā)熱,。
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