CN103220834B - 一种微波炉磁控管预热控制方法及控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，对于含有由n个磁控管组成的微波加热源，采用n个交流接触器分别对应控制连接n个磁控管，交流接触器受控连接PLC，通过对PLC编程输出信号控制交流接触器的闭合与断开，先使n个磁控管中的m个工作，并使第m+1个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第1个磁控管停止工作，启动第m+1个磁控管，同时使第m+2个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第2个磁控管停止工作，启动第m+2个磁控管，同时使第m+3个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此直到第n个磁控管启动，如此完成一个循环。本发明解决了现有微波热处理设备结构复杂、成本高、使用和维护不便等问题，大幅度提高了磁控管的使用寿命。

Description

一种微波炉磁控管预热控制方法及控制电路

技术领域

本发明涉及微波炉磁控管灯丝预热控制，特别是涉及一种微波炉磁控管预热控制方法和微波炉磁控管控制电路。

背景技术

微波炉是利用微波处理将材料与微波场相互作用，微波被材料吸收并转化为热能，从材料内部对其整体进行加热的一种热处理设备。利用微波进行热处理，以其节能、加热快速无热滞、与物质相互作用的优点，因此在热处理领域得到了越来越广泛的应用。

磁控管是微波炉的重要部分，是微波热处理系统的核心部件，也是微波炉中比较容易损坏的一个大部件，所以在使用中一定要使其工作在正常状态。磁控管由管芯和磁钢组成。管芯包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等四部分。磁控管内部保持高真空状态。其中灯丝经3.3v电压加热到2100K左右开始发射电子，发射的电子在阳极高压及磁路的作用下做轮摆运动，在阳极谐振腔中产生的2450MHz微波经能量输出器发射到微波炉的加热室中。其中电感的作用是防止微波外泄。

在变频电源刚上电时，磁控管的灯丝处于冷态，不具备发射电子的能力，此时虽然有阳极高压的存在，但磁控管本身是无法发射微波的，磁控管要想得到微波输出必须将灯丝预热到合适的温度，同时要在阳极上加上高压。如果灯丝没有充分预热的话，加上过高的阳极电压只会增大器件的应力，并有可能引起磁控管击穿损坏。同时，磁控管瞬时起振会引起大的冲击电流而破坏电源变压器原边谐振半桥的工作条作。因此，保证磁控管灯丝预热正常是延长磁控管寿命的一种非常有效方法。

一般的磁控管灯丝预热电路采用在磁控管灯丝电源变压器的初级接一个调压器，虽然能使加在磁控管灯丝上的电压连续可调，但是一旦磁控管加上高压有发射功率后，磁控管灯丝的供电需要分级退档至0V，靠回轰保持磁控管灯丝的温度，以此延长磁控管的寿命。这样，将大大增加控制电路的复杂性，所以一般的磁控管灯丝预热控制电路在实际操作时非常不便，很有必要采用新的控制方法和控制电路来解决此类问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，可以大幅度提高磁控管的使用寿命。

本发明所采用的技术方案：

一种微波炉磁控管预热控制方法，对于含有由n个磁控管组成的微波加热源，采用n个交流接触器分别对应控制连接n个磁控管，所述n个交流接触器受控连接PLC，通过对PLC编程输出信号控制交流接触器的闭合与断开，先使n个磁控管中的m个工作，并使第m+1个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第1个磁控管停止工作，启动第m+1个磁控管，第m+1个磁控管启动的同时使第m+2个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第2个磁控管停止工作，启动第m+2个磁控管，第m+2个磁控管启动的同时使第m+3个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此直到第n个磁控管启动，并同时使第1个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此完成一个循环；然后重复上述过程，循环往复，其中n为≥2的自然数，m为大于0而小于n的自然数。

    一种实现如前所述微波炉磁控管预热控制方法的单相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、n个交流接触器、n个磁控管及其电源电路，n个交流接触器对应控制连接n个磁控管，n个交流接触器分别受控连接PLC，每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过对应的交流接触器的第一组常开触点接入电源，每个交流接触器设有第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，每个交流接触器设有第二组常开触点，从第一个交流接触器始，所述第二组常开触点的一个与电源连接，另一个与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，所述n为≥2的自然数。

所述的单相微波炉磁控管控制电路，每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的同名端分别连接电源的同相端，其另一个常开触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。

一种实现如前所述微波炉磁控管预热控制方法的三相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、交流接触器、磁控管及其电源电路，每一相电源中都连接有n个交流接触器对应控制连接的n个磁控管，所有交流接触器分别受控连接PLC，每一相中，每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过交流接触器的第一组常开触点与该相电源连接，每个交流接触器设有第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，每个交流接触器设有第二组常开触点，每个交流接触器的第二组常开触点的一个与该相电源连接，另一个与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接；三相电源中每一相中都设有一个转相控制交流接触器与该相中的第一个交流接触器的第一组常开触点并联，其中第一个转相控制交流接触器与第三相中的最后一个交流接触器联动，第二个转相控制交流接触器与第一相中的最后一个交流接触器联动，第三个转相控制交流接触器与第二相中的最后一个交流接触器联动；所述n为≥2的自然数。

所述的三相微波炉磁控管控制电路，每一相中，每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的同名端分别连接电源的同相端，其另一个常开触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。

本发明的有益积极效果：

1、本发明微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，设计合理，简单易行，实现成本低，能大幅度提高磁控管的使用寿命，解决了现有微波热处理设备结构复杂、成本高、使用和维护不便等问题。

2、本发明微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，采用部分磁控管工作，每间隔一定时间进行轮换，使微波对物料的加热更加均匀，提高了磁控管的使用寿命，为大规模应用微波进行热处理提供了一条有效途径。

3、本发明微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，结构简单、安全可靠，在工作中对磁控管进行轮换的同时，对磁控管灯丝预热进行控制，确保了磁控管灯丝预热正常的同时延长了磁控管的寿命，设计合理。

4、本发明微波炉磁控管预热控制方法及控制电路，通过采用PLC对磁控管的工作和预热进行控制，可以根据各种物料的工艺要求任意设置烧结程序，保证最佳工艺的实现。

附图说明

图1：本发明微波炉磁控管控制电路的方框图；

图2：一种单相交流电供电的微波炉磁控管预热控制电路；

图3：一种三相交流电供电的微波炉磁控管预热控制电路。

具体实施方式

实施例一：本发明微波炉磁控管预热控制方法，对于含有由n个磁控管组成的微波加热源，采用n个交流接触器分别对应控制连接n个磁控管，所述n个交流接触器受控连接PLC，通过对PLC编程输出信号控制交流接触器的闭合与断开，先使n个磁控管中的m个工作，并使第m+1个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第1个磁控管停止工作，启动第m+1个磁控管，第m+1个磁控管启动的同时使第m+2个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第2个磁控管停止工作，启动第m+2个磁控管，第m+2个磁控管启动的同时使第m+3个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此直到第n个磁控管启动，并同时使第1个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此完成一个循环；然后重复上述过程，循环往复，其中n为≥2的自然数，m为大于0而小于n的自然数。

实施例二：参见图1、图2，本实施例为实现如前所述微波炉磁控管预热控制方法的单相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、n个交流接触器、n个磁控管及其电源电路，n个交流接触器对应控制连接n个磁控管，n个交流接触器分别受控连接PLC，每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过对应的交流接触器的第一组常开触点接入电源，每个交流接触器设有第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，每个交流接触器设有第二组常开触点，从第一个交流接触器始，所述第二组常开触点的一个与电源连接，另一个与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，所述n为≥2的自然数。

所述的单相微波炉磁控管控制电路，每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的同名端分别连接电源的同相端，其另一个常开触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。

图2中，本发明微波炉磁控管预热控制方法与装置，由PLC、5个磁控管及其电源电路、5个交流接触器（单相交流电供电）组成单相微波炉磁控管控制电路。其中PLC与交流接触器连接，交流接触器KM1的第一组常开触点一个磁控管电源电路中变压器BT1的初级绕组连接；另一个与交流电源连接；交流接触器KM1的第二组常开触点一个与下一个磁控管电源电路中变压器BT2的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM1的第三组常开触点一个与磁控管电源电路中变压器BT1的次级高压绕组连接；另一个与倍压整流电容器连接。

交流接触器KM2的第一组常开触点一个磁控管电源电路中变压器BT2的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM2的第二组常开触点一个与下一个磁控管电源电路中变压器BT3的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM2的第三组常开触点一个与磁控管电源电路中变压器BT2的次级高压绕组连接，另一个与倍压整流电容器连接。

交流接触器KM3的第一组常开触点一个磁控管电源电路中变压器BT3的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM3的第二组常开触点一个与下一个磁控管电源电路中变压器BT4的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM3的第三组常开触点一个与磁控管电源电路中变压器BT3的次级高压绕组连接，另一个与倍压整流电容器连接。

交流接触器KM4的第一组常开触点一个磁控管电源电路中变压器BT4的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM4的第二组常开触点一个与下一个磁控管电源电路中变压器BT5的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM4的第三组常开触点一个与磁控管电源电路中变压器BT5的次级高压绕组连接，另一个与倍压整流电容器连接。

交流接触器KM5的第一组常开触点一个磁控管电源电路中变压器BT5的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM5的第二组常开触点一个与第一个磁控管电源电路中变压器BT1的初级绕组连接，另一个与交流电源连接；交流接触器KM5的第三组常开触点一个与磁控管电源电路中变压器BT5的次级高压绕组连接，另一个与倍压整流电容器连接。

当2个磁控管工作时，KM1、KM2吸合，在启动磁控管G1、G2的同时， KM2在给G2供电的同时也接通了BT3的电源，对G3的灯丝供电进行预热；3分钟后KM1断电，KM3吸合，给G3加上高压，G3工作，同时接通了BT4的电源给G4的灯丝供电，进行预热；循环往复。

实施例三：参见图1、图3，本实施例为实现如前所述微波炉磁控管预热控制方法的三相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、交流接触器、磁控管及其电源电路，每一相电源中都连接有n个交流接触器对应控制连接的n个磁控管，所有交流接触器分别受控连接PLC，每一相中，每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过交流接触器的第一组常开触点与该相电源连接，每个交流接触器设有第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，每个交流接触器设有第二组常开触点，每个交流接触器的第二组常开触点的一个与该相电源连接，另一个与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接；三相电源中每一相中都设有一个转相控制交流接触器与该相中的第一个交流接触器的第一组常开触点并联，其中第一个转相控制交流接触器与第三相中的最后一个交流接触器联动，第二个转相控制交流接触器与第一相中的最后一个交流接触器联动，第三个转相控制交流接触器与第二相中的最后一个交流接触器联动；n为≥2的自然数。

所述三相微波炉磁控管控制电路，每一相中，每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的同名端分别连接电源的同相端，其另一个常开触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。

图3中，本发明微波炉磁控管预热控制方法与装置，与实施例二不同的是：由PLC、9个磁控管及其电源电路、12个交流接触器（三相交流电供电）组成三相微波炉磁控管控制电路。与实施例二相比，增加了KM01、KM02和KM03三个交流接触器。其功能是在第3个磁控管启动时，供电由A相转到B相时，KM02使第4个磁控管的预热电源由B相供电；第6个磁控管启动时，KM03使第7个磁控管的预热电源由C相供电；第9个磁控管启动时，KM01使第1个磁控管的预热电源由A相供电；其中KM02与 KM3联动，KM03与KM6联动，KM01与KM9联动。

Claims (5)

1. 一种微波炉磁控管预热控制方法，对于含有由n个磁控管组成的微波加热源，采用n个交流接触器分别对应控制连接n个磁控管，所述n个交流接触器受控连接PLC，其特征是：所述的磁控管预热控制方法，通过对PLC编程输出信号控制交流接触器的闭合与断开，先使n个磁控管中的m个工作，并使第m+1个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第1个磁控管停止工作，启动第m+1个磁控管，第m+1个磁控管启动的同时使第m+2个磁控管的灯丝接通，使其预热；然后隔90～200秒使第2个磁控管停止工作，启动第m+2个磁控管，第m+2个磁控管启动的同时使第m+3个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此直到第n个磁控管启动，并同时使第1个磁控管的灯丝接通，使其预热，如此完成一个循环；重复上述过程，循环往复，其中n为≥2的自然数，m为大于0而小于n的自然数。

2. 一种实现权利要求1所述微波炉磁控管预热控制方法的单相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、n个交流接触器、n个磁控管及磁控管电源电路，n个交流接触器对应控制连接n个磁控管，n个交流接触器分别受控连接PLC，其特征是：每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过对应的交流接触器的第一组常开触点接入电源，每个交流接触器的第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，从第一个交流接触器始，每个交流接触器的第二组常开触点中的一个触点与电源连接，另一个触点与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，所述n为≥2的自然数。

3.根据权利要求2所述的单相微波炉磁控管控制电路，其特征是：每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的输入端触点分别连接电源的同相端，所述交流接触器的第一组和第二组常开触点的输出端触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。

4.一种实现权利要求1所述微波炉磁控管预热控制方法的三相微波炉磁控管控制电路，包括PLC、交流接触器、磁控管及磁控管电源电路，每一相电源中都连接有n个交流接触器对应控制连接的n个磁控管，所有交流接触器分别受控连接PLC，其特征是：每一相中，每个磁控管电源电路中变压器的初级绕组通过交流接触器的第一组常开触点与该相电源连接，每个交流接触器的第三组常开触点串联连接在对应的磁控管电源电路中变压器的次级高压绕组与倍压整流电容器之间；同时，每个交流接触器的第二组常开触点中的一个触点与该相电源连接，另一个触点与下一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接，最后一个交流接触器的另一个常开触点与第一个磁控管电源电路中变压器的初级绕组连接；三相电源中每一相中都设有一个转相控制交流接触器与该相中的第一个交流接触器的第一组常开触点并联，其中第一个转相控制交流接触器与第三相中的最后一个交流接触器联动，第二个转相控制交流接触器与第一相中的最后一个交流接触器联动，第三个转相控制交流接触器与第二相中的最后一个交流接触器联动；所述n为≥2的自然数。

5.根据权利要求4所述的三相微波炉磁控管控制电路，其特征是：每一相中，每个交流接触器的第一组和第二组常开触点的输入端触点分别连接电源的同相端，所述交流接触器的第一组和第二组常开触点的输出端触点连接变压器的初级绕组和交流接触器连接的一端。