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[讨论] 思考(4) -- 关于电磁炉

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五彩晶圆(中级)

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发表于 2017-1-28 20:40:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
如果在电磁炉的面板与铁锅之间分别垫一块0.03mm, 0.3mm, 3mm的铝板, 会有什么现象?
此帖出自电源技术论坛
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maychang

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发表于 2017-1-28 21:12:21 | 显示全部楼层
相当于磁路加气隙,但不是用非金属的绝缘材料填充,而用铝板填充吧?
铝板是短路匝,虽然磁通减少,仍必定很热。但电磁炉会不会进入保护状态,要看电磁炉保护设定点了吧?

点评

我觉得0.03mm和0.3mm的薄板能开机, 铝板(铝箔) 会有不同程度的发热, 致于有多热不清楚, 3mm的可能不会开机. 去年电磁炉坏了之后丢了, 就再也没用电磁炉了, 无法验证.  详情 回复 发表于 2017-1-28 21:33


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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-28 21:33:27 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-1-28 21:12
相当于磁路加气隙,但不是用非金属的绝缘材料填充,而用铝板填充吧?
铝板是短路匝,虽然磁通减少,仍必定 ...

我觉得0.03mm和0.3mm的薄板能开机, 铝板(铝箔) 会有不同程度的发热, 致于有多热不清楚, 3mm的可能不会开机. 去年电磁炉坏了之后丢了, 就再也没用电磁炉了, 无法验证.
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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-30 20:52:38 | 显示全部楼层
昨天早上去海边疯, 住了一宿, 今晚7点才回来, 继续这个问题. 拆了一个元件盘, 用旧电线绕了一个100uH的线盘, 用3个104的CBB并联, 充当"电磁炉",  线盘的下端线头与CBB一脚及示波器地线夹相连, 线盘的上端线头与示波器探笔相连, 用9V电池给CBB充电, 再把充电后的CBB的另一脚去捅线盘的上端线头, 产生阻尼振荡


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 楼主| 发表于 2017-1-30 20:53:24 | 显示全部楼层
这是空载的波形


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 楼主| 发表于 2017-1-31 16:11:00 | 显示全部楼层
这是将厚度约1mm的电脑机箱侧板(铁) 放于线圈下面的振荡波形


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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-31 16:12:12 | 显示全部楼层
这是线圈下面放一块300*180*2mm铝板的振荡波形


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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-31 16:21:07 | 显示全部楼层
振荡频率约40KHz, 穿透深度0.4233mm, 穿过2mm铝板的磁密降低99.11%, 只有0.89%的磁通穿过铝板, 故2mm厚的铝板的损耗远不及1mm的铁板
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 楼主| 发表于 2017-1-31 16:48:26 | 显示全部楼层


绘制了一张金属板置于磁通气隙中发热量及温度与金属板厚度的关系图, (厚度以穿透深度的倍率表示) , 注意两条线在数值上无相关性, 只是画在一起方便理解.
可见当板材厚度为穿透深度的一半时, 发热量最大, 但厚度越小温度又越高(设功率比较大, 热量来不及散发)
微波炉的工作频率2.45G, 对铝的穿透深度是1.7um, 光盘镀铝的厚度大约0.1-0.15um, 满足产生局部高温的条件, 所以光盘放进微波炉启动后会火光四溅. 而把一块厚铝板放进微波炉的转盘上同样开机, 温升却很慢, 就是这个原因.
2.4G对铜的穿透深度为1.35um, PCB铜箔厚度是 35um, 只有2000亿分之一的磁通可以直接穿透PCB

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点评

这些数据说明:为屏蔽几兆赫兹或者频率更高的电磁信号,0.1毫米甚至更薄的铜箔足矣,高频信号的穿透深度很小。可是要屏蔽50Hz的信号(例如工频变压器漏磁),用铜箔就不行。  详情 回复 发表于 2017-2-1 12:48
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maychang

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发表于 2017-2-1 12:48:01 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-1-31 16:48
绘制了一张金属板置于磁通气隙中发热量及温度与金属板厚度的关系图, (厚度以穿透深度的倍率表示) , 注 ...

这些数据说明:为屏蔽几兆赫兹或者频率更高的电磁信号,0.1毫米甚至更薄的铜箔足矣,高频信号的穿透深度很小。可是要屏蔽50Hz的信号(例如工频变压器漏磁),用铜箔就不行。

点评

铜对工频的屏蔽弱爆了, 要屏蔽90%的工频磁场需要21.68mm厚的铜板, 用马口铁达到相同效果的话只需要0.82mm, 用硅钢片的话需要1.39mm. 那为什么喜欢用硅钢而不用铁呢? 若是屏蔽强磁的话, 后者的发热量只有前者的20%,  详情 回复 发表于 2017-2-1 17:34


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 楼主| 发表于 2017-2-1 17:34:08 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-2-1 12:48
这些数据说明:为屏蔽几兆赫兹或者频率更高的电磁信号,0.1毫米甚至更薄的铜箔足矣,高频信号的穿透深度 ...

铜对工频的屏蔽弱爆了, 要屏蔽90%的工频磁场需要21.68mm厚的铜板, 用马口铁达到相同效果的话只需要0.82mm, 用硅钢片的话需要1.39mm. 那为什么喜欢用硅钢而不用铁呢? 若是屏蔽强磁的话, 后者的发热量只有前者的20%, 发热能接受的话就用铁皮更经济.

点评

我不知道“喜欢用硅钢而不用铁”是从哪里来的。 模拟示波器示波管外面一般都有磁屏蔽套,是用冷轧薄板(含碳量很低)制成。硅钢片比冷轧薄板难加工得多,导磁率却比冷轧板低。  详情 回复 发表于 2017-2-1 18:30
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maychang

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发表于 2017-2-1 18:30:27 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-2-1 17:34
铜对工频的屏蔽弱爆了, 要屏蔽90%的工频磁场需要21.68mm厚的铜板, 用马口铁达到相同效果的话只需要0.82mm ...

我不知道“喜欢用硅钢而不用铁”是从哪里来的。
模拟示波器示波管外面一般都有磁屏蔽套,是用冷轧薄板(含碳量很低)制成。硅钢片比冷轧薄板难加工得多,导磁率却比冷轧板低。

点评

收音机的机芯电机外面就包的是一圈硅钢片, 据说是屏蔽电机的干扰, 我曾经取下弯折过, 很脆, 感觉再多折一次就会断的感觉, 赶紧装回去  详情 回复 发表于 2017-2-1 18:48


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 楼主| 发表于 2017-2-1 18:48:03 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-2-1 18:30
我不知道“喜欢用硅钢而不用铁”是从哪里来的。
模拟示波器示波管外面一般都有磁屏蔽套,是用冷轧薄板( ...

收音机的机芯电机外面就包的是一圈硅钢片, 据说是屏蔽电机的干扰, 我曾经取下弯折过, 很脆, 感觉再多折一次就会断的感觉, 赶紧装回去

点评

这个,我就不知道了。 很脆,说明硬度较高,不易加工。  详情 回复 发表于 2017-2-1 19:09
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发表于 2017-2-1 19:09:25 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-2-1 18:48
收音机的机芯电机外面就包的是一圈硅钢片, 据说是屏蔽电机的干扰, 我曾经取下弯折过, 很脆, 感觉再多折一 ...

这个,我就不知道了。
很脆,说明硬度较高,不易加工。

点评

含硅最高的硅钢片一般都很脆, 经冲压后常温不易弯曲, 然而加热到几百度却相对容易加工成需要的形状, 然后再淬火保持形状, 环牛的铁芯便是绕成环状后再加热淬火保持环形状态的.  详情 回复 发表于 2017-2-1 19:28


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 楼主| 发表于 2017-2-1 19:28:20 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-2-1 19:09
这个,我就不知道了。
很脆,说明硬度较高,不易加工。

含硅最高的硅钢片一般都很脆, 经冲压后常温不易弯曲, 然而加热到几百度却相对容易加工成需要的形状, 然后再淬火保持形状, 环牛的铁芯便是绕成环状后再加热淬火保持环形状态的.

点评

“加热到几百度却相对容易加工成需要的形状”,那恐怕不是淬火,而是退火。 退火后材质变软,容易加工, 至于你说“然后再淬火保持形状”,这个我不知道。我只知道C形铁芯是在硅钢带上涂粘合剂(树脂)再卷绕成形,  详情 回复 发表于 2017-2-1 20:02
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maychang

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发表于 2017-2-1 20:02:53 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-2-1 19:28
含硅最高的硅钢片一般都很脆, 经冲压后常温不易弯曲, 然而加热到几百度却相对容易加工成需要的形状, 然后 ...

“加热到几百度却相对容易加工成需要的形状”,那恐怕不是淬火,而是退火。
退火后材质变软,容易加工,
至于你说“然后再淬火保持形状”,这个我不知道。我只知道C形铁芯是在硅钢带上涂粘合剂(树脂)再卷绕成形,环形铁芯可能也是涂粘合剂再卷绕成形。

点评

你是对的, 我把退火的工艺记错成淬火了  详情 回复 发表于 2017-2-1 20:42
15楼最先说" 加热到几百度却相对容易加工成需要的形状, 然后再淬火保持形状"没说错, 后半句"环牛的铁芯便是绕成环状后再加热淬火保持环形状态的"也没错. 冲压得到的胚件不能弯成小尺寸的C型卡在电机上, 需要加热  详情 回复 发表于 2017-2-1 20:24


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 楼主| 发表于 2017-2-1 20:24:04 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-2-1 20:02
“加热到几百度却相对容易加工成需要的形状”,那恐怕不是淬火,而是退火。
退火后材质变软,容易加工, ...

15楼最先说" 加热到几百度却相对容易加工成需要的形状, 然后再淬火保持形状"没说错, 后半句"环牛的铁芯便是绕成环状后再加热淬火保持环形状态的"也没错.

冲压得到的胚件不能弯成小尺寸的C型卡在电机上, 需要加热退火, 然后变成需要的形状, 然后趁热淬火硬化
环形变压器铁芯淬火是工艺要求, 作用是消除内部应力
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 楼主| 发表于 2017-2-1 20:42:41 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-2-1 20:02
“加热到几百度却相对容易加工成需要的形状”,那恐怕不是淬火,而是退火。
退火后材质变软,容易加工, ...

你是对的, 我把退火的工艺记错成淬火了
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五彩晶圆(中级)

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 楼主| 发表于 2017-2-1 20:46:10 | 显示全部楼层
铁芯退火工艺非常重要, 对温度曲线控制得非常严格, 不按要求退火的话, 铁芯性能下降很多, 所以短路烧坏的电力变压器无修复价值, 铁芯晶体结构已经被破坏, 铁损很大. JS把这些硅钢片买来, 再冲成带状或EI片, 用于生产小型垃圾变压器

点评

又据说中国生产的涡轮风扇发动机寿命短,很重要的一个原因是单晶叶片的热处理工艺不行。  详情 回复 发表于 2017-2-2 07:24
关于热处理工艺,不仅仅是金属材料,就连巧克力生产都有热处理。 第一次海湾战争时,美国军队运到沙特阿拉伯港口的一箱一箱的巧克力,在码头上就化了,流得到处都是。于是国防部招标寻求多少多少度不会化的巧克力。  详情 回复 发表于 2017-2-2 07:20
现在的非晶态磁性合金(我没有见过),据说磁性非常“软”,铁损非常小。其生产工艺是液态金属急剧冷却,还没有长成晶体就变成了固体(严格说是过冷液体)。这也是热处理的一种。  详情 回复 发表于 2017-2-2 07:02
铁磁材料,热处理工艺确实要求很高,稍差一点材料性质就会有相当大的变化。 老式变压器和电动机,用低硅含量硅钢片,烧坏后重新包绝缘重新绕制,问题不大。那个元不就吹嘘教学生修电动机么?但是现在的变压器大半是  详情 回复 发表于 2017-2-1 21:21
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maychang

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发表于 2017-2-1 21:21:54 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-2-1 20:46
铁芯退火工艺非常重要, 对温度曲线控制得非常严格, 不按要求退火的话, 铁芯性能下降很多, 所以短路烧坏的电 ...

铁磁材料,热处理工艺确实要求很高,稍差一点材料性质就会有相当大的变化。
老式变压器和电动机,用低硅含量硅钢片,烧坏后重新包绝缘重新绕制,问题不大。那个元不就吹嘘教学生修电动机么?但是现在的变压器大半是冷轧晶粒取向硅钢片,烧毁再重新绕,性能就会下降很多,除非降低磁密,那当然也就降低了容量,成本不上算。这些旧铁芯,生产小型变压器,哄哄发烧友还可以,反正他们测量不出来。


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