铁道车辆电气装置期终论文

1、摘 要铁道车辆是我国一种主要的交通运输工具，其电气装置是铁道车辆的重要组成部分。多年来，我国铁道车辆电气系统的发展已经较为完善。而轴温报警系统更是列车安全保障系统的重要部分。本文主要介绍了我国铁道车辆电气装置以及报警系统。关键词： 车辆电气装置 接触网 柴油发电机 蓄电池 轴温报警Abstract Railway vehicle is a major means of transport in China, the electrical device is an important component of railway vehicles. Over the years, the devel

2、opment of the electrical system of railway vehicles in China has been more complete .While the journal temperature alarm system is an important part of security systems of the train. This paper describes the electrical installations and alarm systems of railway vehicles.目录摘 要1第1章 车辆电气装置课文总结31.1 车辆电气

3、装置的组成31.2 车辆电气装置的供电方式31.2.1 接触网供电31.2.2柴油发电机供电41.2.3交-直流供电装置41.2.4蓄电池供电51.3客车照明配电装置51.4车体配线51.5客车空调控制和轴温报警系统介绍51.6客车电开水炉和塞拉门简介6第2章 轴温报警器62.1轴温报警器检测平台的设计与实现62.2轴温报警的运用72.3我国现在旅客列车运行中存在的问题浅谈82.3.1旅客列车行驶过程旅客财产安全问题92.3.2手机充电设备9第3章 英文9一、翻译9Applications应用12Induction furnace感应炉13Induction welding感应焊13Induc

4、tion tube welding感应焊接管14Induction cooking电磁炉14Induction brazing感应钎焊14Induction sealing感应封口15Heating to fit加热配合15Heat treatment热处理15Details详情16二、术语总结18参考文献19第1章 车辆电气装置课文总结1.1 车辆电气装置的组成铁道车辆是我国一种重要的交通运输工具，其电气装置是车辆的重要组成部门。车辆电气装置主要由供电系统、输配电设备、电气负载、检测及控制装置组成。其负载也趋于现代化，比如，照明电源、空气调节与制冷装置、电视、播音和通信设备等。1.2 车辆电

5、气装置的供电方式随着人们生活水平的不断提高及科学技术的不断发展，客车电气设备日益增多也越来越先进。现代客车上大多安装了空调、信息显示设备、冰箱、彩电等，这些装置都需要较多电能的提供，这就要求我们的车辆供电更加有效。目前我国车辆供电方式有单独供电、集中供电和混合供电三种。单独供电是每辆车辆带有一套独立工作的供电装置，也可每两辆或三两共用一套，此时装有发电设备的车辆称为母车，不带发电设备的称之为子车。单独供电一般是采用蓄电池、轴驱发电机与蓄电池并联或小型柴油发电机组几种类型。集中供电则是对全列用电量较大并且是固定编组的列车供电。有柴油发电车和接触网两种类型。目前我国主要采用接触网供电。混合供电方式

6、有几种，车辆照明和通风机由轴驱式发电机与蓄电池并联供电，采暖设备由接触网供电；列车正常运用时由发柴油电机组供电，空载或停站时由轴驱式发电机与蓄电池组并联供电。1.2.1 接触网供电我国由接触网供电的旅客列车的电源，采用客运电力机车主变压器增设的两个绕组供给，容量为800kVA、电压为3000V或1500V。铁路客车电气化接触网供电方式主要有机车供电、电源供电和DC600V/AC380V兼容供电三种。机车供电是通过机车受电弓将接触网上的电能引入，满足车辆所有设备用电，当然这必须在电气化区段。电源车供电是除机车外，专为客车 用电设备配备一辆电源车，电源车中备有变压器、斩波器、逆变器、蓄电池等，通过

7、受电弓直接将电能输送至电源车，再经电源车变换成所需的各种电源，以满足客车的用电需要。DC600V/AC380V兼容供电方式是综合分析国外空调列车供电方式特点基础上，结合我国铁路电气化尚未成网的现实提出的一种供电方式。这种方式是在电气化区段，电力机车将受电弓接受的25kV单相高压交流电，经降压、整流、滤波成600V直流电后，分两路向空调客车供电，空调客车通过配电柜进行集中供电、分散变流。1.2.2柴油发电机供电 柴油发电机供电分为发电车全列车集中供电和单节客车柴油发电机独立供电两种方式。我国目前很少采用柴油发电机供电，因为柴油发电机有以下缺点：1.占用列车编组，增加机车牵引质量，减少列车定员数，

8、影响客运运营收入；2.运营成本高，需消耗大量柴油；3.污染环境，有废水、废油、废气的排放。1.2.3交-直流供电装置交-直流供电装置是我国在20世纪60年代设计的一种用于铁路客车的供电装置，这种供电装置采用轴驱式交流感应子发电机和蓄电池组并联供电。交-直流供电装置由轴驱式交流感应子发电机和可控硅电压自动调整装置组成，分为单极型和多极型两类，单极型又称为同极型，多极型又称为异极型。这种装置发电机输出的三相变频交流电经硅整流后，供车上的电气负载使用，并向蓄电池组充电，列车停站时，由蓄电池组向车上的电气负载供电。感应子发电机有J3、J5、J7型，即输出功率分别为3kW、5kW、7kW。各型发电机还有

9、相应的配套设备，比如J5型感应子发电机就有KP-2A型控制箱。1.2.4蓄电池供电在铁路乘凉上蓄电池主要用于供电电源和柴油发电机组的启动电源。按用途分为供电蓄电池、启动蓄电池两类；按生产电能的化学反应分为TG型酸性铅蓄电池及GN型碱性镉镍蓄电池。供电蓄电池采用的就是TG型酸性铅蓄电池及GN型碱性镉镍蓄电池，又多与轴驱式发电机并联供电。而启动蓄电池则是作为柴油发电机组的启动直流电机电源。 1.3客车照明配电装置 客车照明配电装置主要任务是为客车车厢内的照明负载提供合适的电源，客车车厢照明负载主要是荧光灯。空调客车采用110V直流作为照明电源，照明逆变器将110V直流电变换为220V交流电。配电装

10、置还有相应的电源控制柜、照明控制柜等设备。1.4车体配线 车体配线的作用是将供电装置、用电设备和控制保护装置连接成一个完善的电气回路，把电能安全可靠地输送到用电设备中去。其结构形式也多种多样。按供电装置可分为集中式供电和分散式供电两种车体配线；按用途可分为电力配线和广播配线两个系统；按车体配线在车辆中所在部位可分为车上配线和车下配线两个部分。这些配线安装在客车地板、车内侧壁或顶棚的间壁，通过分线盒和电气连接器沟通车辆间的电力系统。1.5客车空调控制和轴温报警系统介绍客车空调装置控制系统用于实现对通风、制冷、加热、加湿等设备的自动或手动控制、保护及故障显示。由通风设备控制、制冷设备控制、加热设备

11、控制、加湿设备控制分别控制，这些控制系统又由空调电气控制柜集中控制。这种控制柜包含PLC主机单元和扩展单元、触摸屏。轴温报警系统对客车安全尤其重要，它可及时发现轴温故障，避免由于长时间热轴导致客车出轨、颠覆而危及行车安全。它主要依靠温度传感器来检测轴温并发出报警。常见的有TKZW-1T型分立式轴温报警器，集中式轴温报警器ZB1型、KT01型1.6客车电开水炉和塞拉门简介我国客车电开水炉是在20世纪90年代初由铁道部科学研究院运输及经济研究所研制，该开水炉采用电磁感应加热方法，即：TCL-2型直流48V车轴供电铁路客车用开水炉，TCL-3型交流220V民用电源供电铁路客站用开水炉。这种开水炉有进

12、水管过滤器、进水控制装置，加热方式有电热管加热、电磁涡流加热，相对来说电磁涡流加热成本较高，但不易发生烫伤人等事故，且效率较高。塞拉门是指车门在整个开关过程中，有塞拉的动作；车门关闭时车门外面与车体外皮相平；车门打开时，车门与车体重合。与普通折页门和平移门相比较，塞拉门空间利用率高、密封性能好、隔热隔音效果好、既提高了车辆运行的安全性，又使车体美观。第2章 轴温报警器轴温报警器主要由温度传感器采集火车车轴温度信号，然后通过内部电路进行信号处理、显示及报警等。根据使用的传感器类型分为模拟式、数字式两种。模拟式轴温报警器所使用的双PN结传感器，数字式轴温报警器采用DS18B20数字温度传感器。模拟

13、式轴温报警器、数字式轴温报警器各有八路通道，即各外接八个温度传感器，主机内有八路处理电路，可以实现对八点轴位的温度检测。在以下的介绍中，我们把轴温报警器整机分成传感器和轴温报警器主机两个部分。2.1轴温报警器检测平台的设计与实现2,3模拟式轴温报警器的检测原理采用三端可调式集成恒流源LM334构成300A恒流源通过由555构成的八路环形时序发生器顺序加到八个被检测PN结上，通过基准电压电路、窗口比较电路等实现对PN结传感器的检测，允许误差范围是1。对主机内部恒流源的检测采用电流-电压转换法，将恒流源加到精密电阻上，根据误差范围计算出上、下限电压值并利用基准电压电路输出该电压值加到电压窗口电较电

14、路，输出信号通过单稳态触发电路后送单片机。同时,为了测量第一路恒流源的精确值,将第一路输出信号加到精密电阻上并采用TLC1550I A/D转换器将该电压模拟量转换成数字量存储到单片机，并上传到PC机显示。计算出在恒定电流300A时P-N结在0、30、50、80、90五个温度下的电压值，用硬件电路仿真出这五个电压值加到轴温报警器主机上的传感器接口上，观察轴温报警器的液晶显示是不是相对应的温度，如果是，说明轴温报警器的温度检测及信号处理装置工作正常。数字式轴温报警器的检测原理对DS18B20数字温度传感器性能的检测也采用单点温度测试的方法，把DS18B20数字温度传感器放入恒温箱，温度控制为60，

15、此温度下DS18B20数字温度传感器输出的数字值是0078H，根据厂家要求，允许误差范围是1，因此只要此温度下DS18B20数字温度传感器输出的数字值在0076H-0080H之间，就可判定其性能优良。我们采用直接给轴温报警器主机内部的控制器传送不同温度对应的数字量的方法来仿真出DS18B20数字温度传感器的特性。观察轴温报警器的液晶显示是不是相对应的温度，如果是，说明轴温报警器的温度检测及信号处理装置工作正常。2.2轴温报警的运用4,5JZJ2000型轴温报警装置采用美国DALLS公司生产的DS18B20单线数字温度传感器,是世界上较早的支持一线总线.接口的温度传感器，采用数字方式传输，大大提

16、高了系统的抗干扰性， 适合于在恶劣环境的现场温度测量。JZJ2000型轴温报警装置的系统工作过程为：有源数字型温度传感器DS18B20挂在由3芯屏蔽线组成的网络线上，经光电隔离后送到盒式主机进行数据处理。主机面板上有6位数据显示管，巡回显示测温点的轴位及相应的温度检测值。当某轴位出现了超常温升时，相应的指示灯闪烁，蜂鸣器发出断续的报警声；当出现了固定温度报警时，指示灯固定显示并伴急促的连续声音报警。JK00430型机车走行部车载监测装置采用的是复合传感器，能同时检测温度故障冲击, 兼容并完善了原轴温报警器的轴温监测和报警功能，新增加了共振解调的设备故障诊断技术，使该装置不论从监测范围和功能上，

17、都比原来的轴温报警器有了较大幅度的提升。JK00430 型机车走行部车载监测装置的车载主机由电源转换模块、PC104-CPU 模块、PC104 - A /D 模块、共解调信息处理模块、高速光隔离数据通信模块、LCD液晶显示屏、各种 数据接口和车载数据采集分析诊断及报警的专家系统等组成。实现信息的采集、处理、分析、诊断、预警、记录、传输等功能。其温度测量范围为- 55 125；故障冲击监测范围为100 10000SV, 灵敏度1A /10SV，传感器允许的检测对象振动不大于100g。当车速低于20km/h或者没有车速信号时，只检测温度，循环检测周期不大于2 s；当车速高于20km/h时开始同时进

18、行冲击故障检测和温度检测，冲击故障检测时测点采样时间为车轮转过10圈的时间，分析诊断一个测点所获的精密档案样本的时间小于1s。在切换车轴时，对全车测点的温度进行一次全面查询。该装置能对机车走行部的轴箱轴承、电机轴承、抱轴承、轮对踏面和传动齿轮实施在线安全检测和自动诊断，并具有对上述部件的故障实行早期预警和实时报警功能。从布局上分，该装置有车上和车下两部分。车上部分有主发电机轴承温度检测和前、后通风机通风温度检测3个检测点；车下部分检测点有轴箱轴承、抱轴承(抱轴瓦、空心轴轴承)、牵引电机轴承等检测点。总体归纳为两类：一类是6点检测方式，主要针对抱轴承(瓦)半悬挂式牵引电机；一类是5点检测方式，针

19、对空心轮对轴全悬挂式牵引电机。货运机车齿端电机轴承温度报警情况较多，各轴牵引电机齿端轴承的温度普遍偏高， 一般比换向器端轴承约高15 30。在夏季，温度超过90报警；在冬季，温度超过55报警。2.3我国现在旅客列车运行中存在的问题浅谈铁路运输已经成为我国现在的主要交通方式之一，特别是对于外出务工的同胞，选择铁路运输是既经济又方便并较为快捷的方式。也是大部分人出行的必然首选。因此，旅客列车对于我国的交通运输尤为重要。经过多年的发展，我国的旅客列车的业务水平和制造技术已经有了很大的提高，尽管如此，在我国旅客列车运行过程中仍然存在较多的问题。在此，就旅客列车行驶过程旅客财产安全问题和手机充电设备的问

20、题谈谈我的看法。2.3.1旅客列车行驶过程旅客财产安全问题 大家都有过坐火车的经历，相信我们都能时常在火车上听到旅客手机、钱包等贵重物品被盗的事情。而在这种情况下丢失的物品往往极难找回的，这对出门在外的旅客造成了极大的不便和损失。我国目前列车几乎没有为旅客防盗、报警的装置，这也是造成旅客财产安全问题的最主要的原因。旅客出行在外，舟车劳顿，本身就很疲惫，哪里还有过多的精力去时刻顾及到自己的财产呢？因此，我认为应该在列车车厢内部安装摄像头等监控设备，这样违法分子就无法逃脱了。旅客的财产也会很安全。2.3.2手机充电设备我们通常的手机功能较多，耗电量也较大，一般在青少年手机最多用两天就没电了，在加上

21、出门之时手机未必就刚好充满电，这就导致了许多旅客在乘坐列车过程中手机没电的情况，而目前我国旅客列车车厢中几乎没有充电设备，这时，不管手机有多少功能，我们都只有望机兴叹了。特别是对于单独出行的下车又必须与亲友联系的旅客带来了很大的麻烦。因此可以在每个座位旁边安装插座，一保证手机可以充电。为了防止小孩意外触电，可将插座安装在车体的一定高度，使小孩无法触及而成年人又可以把充电器很方便的连接，并充电。第3章 英文一、翻译Induction heating感应加热The heating of a nominally electrical conducting material by eddy curre

22、nts induced by a varying electromagnetic field. 导电材料的热量是通过变化磁场产生的涡流得到的。The principle of the induction heating process is similar to that of a transformer. 感应加热过程的原理与变压器相似。In the illustration, the inductor coil can be considered the primary winding of a transformer, with the workpiece as a single-tur

23、n secondary. 下图中，感应线圈可以看作是变压器的初级绕组，而工件作为单匝次级绕组。When an alternating current flows in the primary coil, secondary currents will be induced in the workpiece. 当交变电流通过初级线圈时，工件中将会产生感生电流。These induced currents are called eddy currents. 这些感应电流就是涡流The current flowing in the workpiece can be considered as the

24、 summation of all of the eddy currents. 工件里流过的电流是所有涡流的总和。Basic elements of induction heating.In the design of conventional electrical apparatus, the losses due to induced eddy currents are minimized because they reduce the overall efficiency. 常见的电气设备在设计时，由于感应涡流降低了总效率，因此要使其导致的（能量）损耗降到最低，。However, in

25、induction heating, their maximum effect is desired. 然而，在感应加热时，却需要感应涡流损耗达到最大。Therefore close spacing is used between the inductor coil and the workpiece, and highcoil currents are used to obtain the maximum induced eddy currents and therefore high heating rates. 因此，感应线圈和工件之间间隔很近，用高的线圈电流获得最大的感应涡流，这样才会

26、有高的热量产生。See also Core loss. 另见磁芯损耗。Induction heating is widely employed in the metalworking industry for a variety of industrial processes. 感应加热广泛地应用于金属加工业里的各种工业生产。While carbon steel is by far the most common material heated, induction heating is also used with many other conducting materials such a

27、s various grades of stainless steel, aluminum, brass, copper, nickel, and titanium products. 除了加热目前为止最常见的材料碳钢之外，感应加热还用于加热其他许多导电材料，像各种等级的不锈钢、铝、黄铜、铜、镍和钛金属制品。See also Brazing; Heat treatment (metallurgy); Soldering. 另见钎焊;热处理（冶金）;焊接。The advantages of induction heating over the conventional processes (li

28、ke fossil furnace or salt-bath heating) are the following: 感应加热除了传统加热方法（像化石炉或者盐浴加热）之外，还有这样一些优点：(1)Heatingisinduceddirectlyintothematerial.Itisthereforeanextremelyrapidmethodofheating.Itisnotlimitedbytherelativeslowrateofheatdiffusioninconventionalprocessesusingsurface-contactorradiantheatingmethods.

29、（1）热量通过感应直接作用在材料内，它是一种快速加热的方法。那些在传统加热过程中使用表明接触加热或者辐射供热方法传热率慢的材料，使用感应加热则不受到限制。(2)Becauseofskineffect,theheatingislocalizedandtheheatedareaiseasilycontrolledbytheshapeandsizeoftheinductorcoil. （2）由于集肤效应，加热可以是局部的，通过感应线圈的形状和尺寸能容易地控制加热区域。(3)Inductionheatingiseasilycontrollable,resultinginuniformhighquali

30、tyoftheproduct. （3）感应加热容易控制，产品质量高。(4)Itlendsitselftoautomation,in-lineprocessing,andautomatic-processcyclecontrol.（4）便于实现生产线自动化和过程循环制动控制。(5)Startuptimeisshort,andstandbylossesarelowornonexistent. （5）启动迅速，待机损失很低甚至没有。(6)Workingconditionsarebetterbecauseoftheabsenceofnoise,fumes,andradiatedheat. （6）由于没

31、有噪音、废气和热辐射，工作条件更好。See also Electric heating. 另见电加热。 Applications应用Induction heating allow the targeted heating of an applicable item for applications including surface hardening, melting, brazing and soldering and heating to fit. 感应加热在应用中允许有针对性地对物体加热，包括表面硬化、融化、钎焊和焊接。 Iron and its alloys respond best

32、 to induction heating, due to their ferromagnetic nature. 铁及其合金由于他们天然具有磁性，最适合用感应加热。 Eddy currents can, however, be generated in any conductor, and magnetic hysteresis can occur in any magnetic material. 任何导体内都能产生涡流，任何磁性材料里都能产生磁滞现象。Induction heating has been used to heat liquid conductors (such as mo

33、lten metals) and also gaseous conductors (such as a gas plasma). 感应加热已经用于加热液态导体材料（比如熔融金属）和气态导体材料（比如气态等离子体）。 Induction heating is often used to heat graphite crucibles (containing other materials) and is used extensively in the semiconductor industry for the heating of silicon and other semiconductor

34、s. 感应加热还经常用于石墨坩埚（包含其他材料），也广泛地用于半导体业中硅和半导体材料的加热。Induction heating of 25mm bar using 15kW at 450 kHz. 25mm 450千赫15Kw铁芯的感应加热Induction furnace感应炉An induction furnace uses induction to heat metal to its melting point. 感应炉通过感应将金属加热到熔点。Once molten, the high-frequency magnetic field can also be used to stir

35、 the hot metal, which is useful in ensuring that alloying additions are fully mixed into the melt. 金属融化后，高频率的磁场还能搅拌液态金属，以确保合金物质能充分地混合到金属中。Most induction furnaces consist of a tube of water-cooled copper rings surrounding a container of refractory material. 大多数感应炉都有一个水冷式铜环管道，它缠绕在一个用耐火材料组成的容器周围。Induct

36、ion furnaces are used in most modern foundries as a cleaner method of melting metals than a reverberatory furnace or a cupola. 由于感应炉融化金属比反射炉和化铁炉更清洁，大多数现代化的铸造厂都在使用。Sizes range from a kilogram of capacity to a hundred tonnes capacity. 尺寸范围从一公斤容量到100吨容量不等。Induction furnaces often emit a high-pitched wh

37、ine or hum when they are running, depending on their operating frequency. 感应炉在工作时由于工作频率不同，常常发出尖锐或者低沉的声音。Metals melted include iron and steel, copper, aluminium, and precious metals. 它能熔化的金属包括钢铁、铜、铝和贵重金属。Because it is a clean and non-contact process it can be used in a vacuum or inert atmosphere. 由于很

38、清洁并且能无接触生产，它能在真空环境和惰性气体中使用。Vacuum furnaces make use of induction heating for the production of specialty steels and other alloys that would oxidize if heated in the presence of air. 真空炉就是利用感应原理为特殊钢材和那些在空气中加热会氧化的合金加热。Induction welding感应焊A similar, smaller-scale process is used for induction welding.

39、与此类似，规模较小的工艺被用于感应焊。 Plastics may also be welded by induction, if they are either doped with ferromagnetic ceramics (where magnetic hysteresis of the particles provides the heat required) or by metallic particles. 如果塑料中掺杂了磁性材料（熟料中的磁性材料提供需要的热量）或者金属粒子，感应焊就能焊接塑料。Induction tube welding感应焊接管Induction heat

40、ing is used in the manufacture of seam welded tube. 感应加热是用于缝焊管生产。Currents induced in a tube run along the open seam and heat the edges resulting in a temperature high enough for welding. 诱导电流沿开缝管流动，使边焊接缘加热到焊接温度。At this point the seam edges are forced together and the seam is welded. 在这时候，边缝被压在一起，进行焊

41、接。The RF current can also be conveyed to the tube by brushes, but the result is still the same - the current flows along the open seam, heating it.该射频电流也可以通过杂质传达给钢管，但结果仍是相同 - 电流沿开缝传递，并加热。 Induction cooking电磁炉In induction cooking, an induction coil in the cook-top heats the iron base of cookware. 电磁炉

42、通过灶台上的感应线圈加热炊具底部的铁。 Copper bottomed pans, aluminium pans and most stainless steel pans are generally unsuitable. 铜底平锅、铝底平锅和大多数不锈钢平锅通常是适合这种加热方式。The heat induced in the base is transferred to the food via conduction. 底部产生的热量通过传导介质传给了食物。Benefits of induction cookers include efficiency, safety (the indu

43、ction cook-top is not heated itself) and speed. 电磁炉具有高效、安全（感应灶台不会被加热）和快速的优点。Drawbacks include the fact that non-metallic cookware such as glass and ceramic cannot be used on an induction cook-top. 但是它也有不能对非金属厨具，如玻璃和陶瓷，加热的缺点。Both installed and portable induction cookers are available. 电磁炉分为固定式和手提式。In

44、duction brazing感应钎焊Induction brazing is often used in higher production runs. It produces uniform results and is very repeatable. 感应钎焊通常用于产品流水作业。它生产同一的产品，可重复性很好。Induction sealing感应封口Induction heating is often used in induction sealing or cap sealing.感应加热常用于感应封口或“封口”。Heating to fit加热配合Induction heati

45、ng is often used to heat an item causing it to expand prior to fitting or assembly. 感应加热通常用来加热工件使其膨胀发生过盈配合。Bearings are routinely heated in this way using mains frequency (50/60Hz) and a laminated steel transformer type core passing through the centre of the bearing. 轴承经常采用工频（50/60Hz）的层压式变压器的铁芯通过轴承中

46、心的电流来加热。Heat treatment热处理Induction heating is often used in the heat treatment of metal items. 感应加热常常用于金属工件的热处理。 The most common applications are induction hardening of steel parts and induction soldering/brazing as a means of joining metal components. 最常见的应用是钢零件的感应硬化处理和作为连接金属部件方法的感应焊接/钎焊。Induction

47、heating can produce high power densities which allow short interaction times to reach the required temperature. 感应加热会产生高的功率密度以缩短交互作用时间达到要求的温度。This gives tight control of the heating pattern with the pattern following the applied magnetic field quite closely and allows reduced thermal distortion and

48、damage. 这使外加磁场下的加热模式与模式控制相当密切，并可以降低热变形和损坏。This ability can be used in hardening to produce parts with varying properties. 这种能力可用于生产具有不同硬化性能部分。The most common hardening process is to produce a localised surface hardening of an area that needs wear-resistance, while retaining the toughness of the orig

49、inal structure as needed elsewhere. 最常见的硬化过程是在需要耐磨性高的区域产生局部表面硬化，同时依据需要保留原始结构的韧性。The depth of induction hardened patterns can be controlled through choice of induction-frequency, power-density and interaction time. 通过选择感应频率、功率密度和作用时间可以控制感应元件的硬化深度。There are limits to the flexibility of the process - m

50、ainly arising from the need to produce dedicated inductors for many applications.它运用的灵活性有一定极限 - 主要是因为需要生产许多应用的专用电感器。This is quite expensive and requires the marshalling of high current-densities in small copper inductors, which can require specialized engineering and copper-fitting. 这是相当昂贵，需要材料在较小铜电

51、感中有高电流密度，这就要求专门的工程和铜配件。Details详情The basic setup is an AC power supply that provides electricity with low voltage but very high current and high frequency. 基本体系是一个提供低电压、非常大电流和高频电流的交流电源。 The workpiece to heat is placed inside an air coil driven by the power supply. 加热工件放置在由电源驱动的空心线圈中。The alternating m

52、agnetic field induces eddy currents in the workpiece.交变磁场就可在工件感生涡流。Suitable frequency: 合适的频率：Frequency kHz 频率kHzWorkpiece type工件类型5 - 30Thick materials厚材料100 - 400Small workpieces or shallow penetration小工件或浅的渗透480Microscopic pieces精微件Magnetic materials improve the induction heat process because of h

53、ysteresis. 由于滞后磁材料可以改善感应加热过程。In essence materials with high permeability (100-500) are easier to heat with induction heating. 高渗透性（100-500）脆性材料比较容易热感应加热。 Hysteresis heating occurs below the Curie temperature where materials lose their magnetic properties.低于居里温度时，材料失去磁性就会发生滞后加热。So high permeability a

54、nd temperatures below Curie temperature in the workpiece is useful. 所以工件表面高渗透性和低于居里温度是有益的。Also temperature difference, mass, and specific heat influence the workpiece heating.此外，温差、质量和比热也会影响工件加热。The energy transfer of induction heating is coupled to the distance between the coil and the workpiece. 感

55、应加热的能量转移与耦合线圈和工件间的距离相关。Energy losses occur through heat conduction from workpiece to fixture, natural convection, and thermal radiation.能量通过从工件到夹具的热传导、自然对流和热辐射损失。The induction coil is usually made of 3.175 mm - 4.7625 mm diameter copper tubing and fluid cooled. 感应线圈通常由直径3.175毫米- 4.7625毫米的铜管和冷却液组成。Diameter, shape, and number of turns influence the efficiency and field pattern.直径、形状