CN103366887B - 高频电缆及高频磁场线性穿透垫加工装置及电能输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高频电缆，包括多个内层编织导体，所述多个内层编织导体具有第一电流流向且所述多个内层编织导体之间相互绝缘；多个中间层编织导体，所述多个中间层编织导体具有第二电流流向且所述多个中间层编织导体之间相互绝缘；以及多个外层编织导体，所述多个外层编织导体具有第一电流流向且所述多个外层编织导体之间相互绝缘；其中，所述第一电流流向和所述第二电流流向相反。本发明提出高频输电电缆，实现远距离对金属平面穿透线型加热，电缆贴近在金属面上输电不会泄露电磁波对金属作用产热而损坏电缆。

Description

高频电缆及高频磁场线性穿透垫加工装置及电能输送装置

技术领域

本发明涉及电子领域，特别涉及高频电子领域。

背景技术

在高频电能远距离传输过程中，传输该高频电能的导电体的阻抗会随着频率的升高而增大，从而限制了高频电能的传输效率。而导磁体的适应频率、导磁率和导磁体材料的居里点参数是造成应用该导磁体的高频线圈建立的磁场受限的主要因素。对于一般的高频导磁体材料，其居里点通常在540℃以下。因而这样的高频材料在加热时，会因居里点低而失去导磁体的作用。虽然在现有技术中也有坡莫合金等居里点较高的高频材料，然而这些材料也因机械强度问题而无法长期使用。

因此，为远距离输送高频电能，需要解决输送电缆的阻抗问题。

发明内容

本发明提出一种高频电缆。其技术方案是这样实现的：

一种高频电缆，包括多个内层编织导体，所述多个内层编织导体具有第一电流流向且所述多个内层编织导体之间相互绝缘；多个中间层编织导体，所述多个中间层编织导体具有第二电流流向且所述多个中间层编织导体之间相互绝缘；以及多个外层编织导体，所述多个外层编织导体具有第一电流流向且所述多个外层编织导体之间相互绝缘；其中，所述第一电流流向和所述第二电流流向相反。

优选地，所述内层编织导体和所述外层编织导体在所述高频电缆的端子处相连接。

利用本发明提出的高频电缆，可使电路输入和电路回路相互作用，从而减少电缆阻抗，从而提高远距离高频电能输送系统的输送效率。

本发明还提出了一种和所述高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置，包括导磁体，所述导磁体为凹形，具有凹槽；高频线圈，所述高频线圈位于所述导磁体的凹槽中；以及绝缘体，所述绝缘体位于所述导磁体和所述高频线圈之间。

优选地，所述导磁体包括多个叠片组和隔离材料，其中，所述多个叠片组包括多个采用薄形软磁材料形成的凹形片，且所述多个叠片组之间利用所述隔离材料隔离起来。

优选地，所述隔离材料为云母。

利用本发明提出的和高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置，可以提高加工装置的性能。

本发明还提出了一种电能传输系统，包括三相四线峰值对称转换电路，所述三相四线峰值对称转换电路接收输入电压，且将所述输入电压转换为电缆输入电源；高频电缆，所述高频电缆连接至所述三相四线峰值对称转换电路，以接收所述电缆输入电源；高频磁场线型穿透热加工装置，所述高频磁场线型穿透热加工装置连接至所述高频电缆。

优选地，所述三相四线峰值对称转换电路包括整流电路，所述整流电路接收所述输入电压，且对所述输入电压倍压整流后得到正负对称的整流电压；控制开关，通过控制所述控制开关的导通与关断，所述整流电压转换为所需频率的原边电源；以及变压器，所述变压器将所述原边电源变换为副边电源，并提供至所述高频电缆。

利用本发明提出的采用高频电缆以及加热装置的电能输送系统，可以提高输出功率和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了依据本发明一个实施例的高频电缆横截面示意图；

图2示出了依据本发明一个实施例的和高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置；

图3示出依据本发明一个实施例的采用高频电缆以及加热装置的电能输送系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了依据本发明一个实施例的高频电缆横截面示意图。如图1所示，该电缆的内层包括N个电流方向由里向外且相互绝缘的的编织导体CON1。其中，N为正整数。该电缆的中间层，即所述编织导体CON1的外围包括N个电流方向由外向里且相互绝缘的编织导体CON2。该电缆的外层，即所述编织导体CON2的外围包括电流方向由里向外且相互绝缘的的编织导体CON3。在电源端和电磁线圈端将编织导体CON1和CON3并接在一起，使其整体成为一导体。而编织导体CON2仍为一独立导体。

图2示出了依据本发明一个实施例的和高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置1。如图2所示，该高频磁场线型穿透热加工装置1包括导磁体11，高频线圈12以及绝缘体13。导磁体11包括叠片组111和隔离材料112。其中，叠片组111包括多个采用薄形软磁材料制作而成的凹形片。多个叠片组之间利用隔离材料112隔离起来，从而使得多个叠片组之间相互绝缘。在一个实施例中，隔离材料112可以是云母材料。高频线圈12位于叠片组111的凹槽中，且与叠片组111之间利用绝缘体13隔离起来。

工作时，将金属工件2放置于高频磁场线型穿透热加工装置1下。导磁体11产生如图中虚线所示磁场，而高频线圈12规定了线圈磁场的方向。线圈磁场对金属工件2形成线型涡流，使其发热。该热能在一定厚度内为穿透热。当金属工件2产生的热能达到导磁材料的居里点时，会因居里点的作用而自动停止加热。

利用该薄形软磁材料形成的导磁体能够确保其适应工作频率，而且该导磁体的导磁系数和冷热变化后的机械强度高，且该导磁体的居里点较高，超过800℃，因此该导磁体具有良好的性能。

图3示出依据本发明一个实施例的采用高频电缆以及加热装置的电能输送系统。如图3所示，电能输送系统X包括高频电缆B、加热装置C以及三相四线峰值对称转换电路A。其中，三相四线峰值对称转换电路A耦合至高频电缆B的一端，高频电缆B的另一端耦合至加热装置C。如图3所示，三相四线峰值对称转换电路A包括整流电路A1，控制开关A2以及变压器A3。整流电路A1对输入电压倍压整流后得到正负对称的整流电压。并且，该整流电压通过控制开关A2的导通与关断，可以得到所需频率的原边电源。原边电源经变压器A3变换后得到副边电压，并提供至高频电缆B。高频电缆B将电能输送至加热装置C，使加热装置对金属工件加热。

由于变压器的原边与副边的零线连接在一起，为自耦合连接，不仅增加了变压器的输出功率，还确保了二次输出的一端为零电位，即电缆外层为零电位。

利用本发明提出的高频电缆，可使电路输入和电路回路相互作用，从而减少电缆阻抗，从而提高远距离高频电能输送系统的输送效率。而且，利用本发明提出的和高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置，可以提高加工装置的性能。再者，利用本发明提出的采用高频电缆以及加热装置的电能输送系统，可以提高输出功率和效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电能传输系统，其特征在于，包括：三相四线峰值对称转换电路，所述三相四线峰值对称转换电路接收输入电压，且将所述输入电压转换为电缆输入电源；高频电缆，其包括：多个内层编织导体，所述多个内层编织导体具有第一电流流向且所述多个内层编织导体之间相互绝缘；以及中间层编织导体，所述多个中间层编织导体具有第二电流流向且所述多个中间层编织导体之间相互绝缘；以及外层编织导体，所述多个外层编织导体具有第一电流流向且所述多个外层编织导体之间相互绝缘；其中，所述第一电流流向和所述第二电流流向相反，其特征在于，所述内层编织导体和外层编织导体缩在高频电缆的端子处相连接，所述高频电缆连接至所述三相四线峰值对称转换电路，以接受所述电缆输入电源；还包括和所述高频电缆配对使用的高频磁场线型穿透热加工装置，其包括：导磁体，所述导磁体为凹形，具有凹槽；高频线圈，所述高频线圈位于所述导磁体的凹槽中；以及绝缘体，所述绝缘体位于所述导磁体和所述高频线圈之间，所属高频磁场线型穿透热加工装置连接至所述高频电缆。

2.如权利要求1所述的电能传输系统，其特征在于，所述三相四线峰值对称转换电路包括：整流电路，所述整流电路接收所述输入电压，且对所述输入电压倍压整流后得到正负对称的整流电压；控制开关，通过控制所述控制开关的导通与关断，所述整流电压转换为所需频率的原边电源；以及变压器，所述变压器将所述原边电源变换为副边电源，并提供至所述高频电缆。