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超聲波清洗機技術(shù)分析

文章出處:原創(chuàng) 作者:Lawson(洛尚中國) 人氣: 283 發(fā)表時間:2018/6/5 10:39:57

      眾所周知,超聲波清洗機由兩部分組鹿一是超聲波發(fā)生器,二是以換能器為核心的超聲波清洗缸。

      超聲發(fā)生器簡單的說就是一臺與換能器頻率相匹配的大功率源。

      總的來說,超聲波發(fā)生器和以換能器為核心的超聲清洗缸,其技術(shù)狀況已遠遠跟不上時代的發(fā)展和我國經(jīng)濟事業(yè)多領(lǐng)域的需求。超聲波清洗機生產(chǎn)現(xiàn)狀的特點是技術(shù)陳舊落后,清洗效率不理想,故障率高。這已成了制約它進一步擴大應(yīng)用范圍的瓶頸。目前市場上不是以提高技術(shù)、改進設(shè)計、簡化工藝結(jié)構(gòu)、降低成本、提高其性價比為先導(dǎo),而是往往以低價相互競爭,這給整個行業(yè)和超聲清洗事業(yè)的發(fā)展帶來了消極的負(fù)面影響,應(yīng)該引起我們的關(guān)注。

      據(jù)我們了解,在華東地區(qū),超聲波發(fā)生器的制式不外乎下列幾種:

      1、第一代產(chǎn)品是電子管式的,隨著技術(shù)的進步,已屬于淘汰產(chǎn)品了(但仍有廠家在生產(chǎn))。

      2、仿制美國必能信公司的超聲波發(fā)生器,單板功率300W,頻率固定為25KHz(自激式半橋輸出電路),配有大電源變壓器,是市場份額占有率最多的一種簡易機型。但是該電路很難調(diào)整在超聲換能器最佳頻率諧振點上,輸出功率不可能達到理想的效果,質(zhì)量也就不言而喻了。但考慮到該發(fā)生器的線路比較簡單,穩(wěn)定性尚可,整機調(diào)試得好,故障率還是很低的,加之生產(chǎn)這種機型的中小型超聲波清洗機的企業(yè)較多,能否對其線路加以改進和提高呢?我們提供下面一種設(shè)計方案供參考:去掉電源變壓器,減少輸出匹配變壓器的漏磁,達到減輕、減少整機重量和體積,降低成本,提高效率之目的。要去掉電源變壓器,首先要考慮解決兩個問題,一是電源輸入和高頻功率輸出之間的絕緣問題:二是將供電電壓降低在適合大功率管正常工作的耐壓值下,才能保證整機的安全運行(原機供電電壓約為DC150V-180V之間)。圖1介紹的這個電路可以解決供電電壓符合原機的設(shè)計要求。注意:調(diào)試時注意安全,防止觸電。

      原機的輸出變壓器選用的是單條磁芯,漏磁較大,一旦靠近鐵制外殼,將形成渦流,產(chǎn)生很高的熱量,建議改用IE磁芯,線圈由單組改繞為初、次級雙繞組,這樣就可以解決電源輸入和高頻功率輸出之間的隔離和絕緣問題。輸出變壓器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如匝數(shù)和初次級的匝數(shù)比及電感量由于諸多的不確定因素,我們很難給出一個確定的數(shù)據(jù)。

      3、MC機型及其改進后的機型:這也是一個老產(chǎn)品了,線路設(shè)計煩瑣,由于歷史的原因,是一個沒有設(shè)計到位的產(chǎn)品。門電路用得多,SCR調(diào)壓,工藝繁亂,故障率高,已受到用戶的冷落,生產(chǎn)這種機型的原國營知名大廠,我們認(rèn)為只有忍痛甩掉舊的落后的機型,開發(fā)或選用新的機型,才能重振昔日雄風(fēng),立足于今天的市場。

      改進后的機型,簡化了電路,增加了“跳頻”同步技術(shù),所謂“跳頻”實際上是在PWM的主振頻率上,加了一個多諧振蕩器,其頻率和主頻相配,該振蕩器的輸出脈沖再去調(diào)制主振極。雖然做到了恒功率輸出,但受功率元件MOSFET電流容量的限制,沒有做到滿功率輸出,輸出功率也就不盡人意,清洗效率也無明顯提高,應(yīng)用行業(yè)面不寬,特別是每一個跳頻周期,清洗缸內(nèi)總有周期性的響聲,沒有慢啟動功能,并設(shè)有“調(diào)功”旋鈕,一旦操作失誤將出現(xiàn)故障,也不能和其他設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)動控制


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