CN104244480A

CN104244480A - 一种智能电磁涡流加热控制器

Info

Publication number: CN104244480A
Application number: CN201310238698.6A
Authority: CN
Inventors: 童水光; 葛俊旭; 付翔; 娄徐斅
Original assignee: SUZHOU XINHUARUAN INTELLIGENT EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: SUZHOU XINHUARUAN INTELLIGENT EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明公开了一种智能电磁涡流加热控制器，包括功率模块、控制模块、与控制模块连接的显示模块；所述控制模块与所述功率模块分开，用排线装置连接，一个控制模块可连接多个功率模块，由控制模块计算所需电流极其频率并进行分配，同时将所述功率模块集中采用强制散热，相对于现有电磁感应加热技术，所述控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。本发明结构简单，控制方便，能使得加热器节能效果好，相比原电阻丝加热圈节电效果都在30%以上，环保效果好，可显著降低室内的工作环境温度，广泛应用于工业电磁加热领域。

Description

一种智能电磁涡流加热控制器

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，具体涉及一种智能电磁涡流加热控制器。

背景技术

利用电磁感应原理，将电能转换为磁热能的加热器，在控制器内由整流电路将50/60HZ的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20—25KHZ的高频电压，高速度变化的电流通过线圈会产生高速度的磁场，当磁场内部的磁力线通过金属容器时产生无数的小涡流，使金属容器自行高速发热，然后再将加热容器内的水输送到散热片达到快速制热的目的。

目前市场上加热方式普遍为电热圈加热，通过接触传导方式把热量传到料筒上，这种传统的加热装置存在以下缺点：

1、只有紧靠在料筒表面内侧的热量才能传导到料筒上，外侧的热量大部分散失到空气中，存在着热传导损失，并导致环境温度上升。

2、功率密度低，在一些要求温度较高的加热场合就无法适应了。

电磁加热技术是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。电磁控制器将220V,50/60 Hz的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为20-40KHz的高频高压电，高频电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流，使金属材料本身自行高速发热，从而达到加热金属材料料筒内的东西。

本专利技术具有以下技术优势：控制模块与功率模块分开，一个控制模块可连接多个功率模块，由控制模块计算所需电流极其频率并进行分配，同时将功率模块集中采用强制散热，相对于现有电磁感应加热技术，控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种功率发热模块与控制模块分开，提高使用寿命和工作稳定的智能电磁涡流加热控制器。本发明提供了一种智能电磁涡流加热控制器，包括控制模块，与所述控制模块连接的功率模块、与所述控制模块连接的显示模块；所述控制模块通过排线装置连接功率模块，所述功率模块包含IGBT 集成电路。

根据本发明背景技术中对现有技术所述，现有技术中主要存在如下缺点：1.功率模块电路与控制模块电路直接连接，长时间运行产生高温影响设备寿命和稳定性；2.功率密度低，在一些要求温度较高的加热场合就无法适应了；本发明所开发的控制模块与功率模块分开，所述控制模块和所述功率模块通过所述排线装置连接，一个控制模块可连接多个功率模块，由控制模块计算所需电流极其频率并进行分配，同时将功率模块集中采用强制散热，相对于现有电磁感应加热技术，控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。

另外，根据本发明公开的智能电磁涡流加热控制器还具有如下附加技术特征：

进一步地，所述智能电磁涡流加热控制器还包括排线装置，所述控制模块和所述管理模块通过所述排线装置连接，所述控制模块可连接多个所述功率模块，所述功率模块数量是大于等于1，由所述控制模块计算所需电流极其频率并进行分配。

进一步地，所述功率模块具有强制散热装置，相对于现有电磁感应加热技术，所述控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。

进一步地，所述功率模块包括电源输入电路、与电源输入电路连接的滤波整流电路、辅助/补偿电路、功率检测电路、IGBT 集成电路、功率模块接口电路和电磁加热线圈接口电路，安装在所述辅助/补偿电路上的输出端口连接有主板接口电路，所述滤波整流电路上并联有功率检测电路和IGBT 集成电路，所述IGBT 集成电路向电磁加热线圈接口电路供电，功率检测电路与主板接口电路连接。

所述功率模块兼容IGBT全桥谐振电路和IGBT 半桥谐振电路。

进一步地，所述控制模块包括与所述主板接口电路连接的程序控制电路，所述程序控制电路上并联有振荡电路、检测电路及监测告警电路，所述振荡电路输出端连接有波形校正电路，所述监测告警电路与检测电路连接，所述程序控制电路与监测告警电路之间串联有显示驱动电路，所述显示驱动电路输出端连接有控制接口电路。

进一步地，所述的显示模块包括与控制接口电路输出端连接的显示单元、频率指示单元、温度指示单元和工作电流指示单元可显示电流、工作频率、IGBT工作温度等。

本发明结构简单，控制方便，采用半桥或全桥式串联谐振，抗干扰能力超强，可以在大型生产车间数十上百台上同时叠加数十片，用一个控制开关可以控制多块板子同时工作，同时停止，应用方便，节能效果好，相比原电阻丝加热圈节电效果都在30%以上，环保效果好，可显著降低室内的工作环境温度，使用寿命长。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明提供的智能电磁涡流加热控制器原理图；

图2为本发明提供的智能电磁涡流加热控制器功率模块实施例示意图；

图3为本发明提供的智能电磁涡流加热控制器控制模块实施例示意图；

图4为本发明提供的智能电磁涡流加热控制器功率模块实施例显示模块示意图；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参照附图来描述本发明的智能电磁涡流加热控制器，根据本发明的实施例，如图1所示，本发明提供了一种智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，包括控制模块，与所述控制模块连接的功率模块、与所述控制模块连接的显示模块；所述控制模块通过排线装置连接功率模块；所述功率模块包含IGBT 集成电路。

根据本发明的一些实施例，所述智能电磁涡流加热控制器还包括排线装置，所述控制模块和所述管理模块通过所述排线装置连接，所述控制模块可连接多个所述功率模块，所述功率模块数量是大于等于1，由所述控制模块计算所需电流极其频率并进行分配。

根据本发明的一些实施例，所述功率模块具有强制散热装置，相对于现有电磁感应加热技术，所述控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，所述功率模块包括电源输入电路、与电源输入电路连接的滤波整流电路、辅助/补偿电路、功率检测电路、IGBT 集成电路、功率模块接口电路和电磁加热线圈接口电路，安装在所述辅助/补偿电路上的输出端口连接有主板接口电路，所述滤波整流电路上并联有功率检测电路和IGBT集成电路，所述IGBT集成电路向电磁加热线圈接口电路供电电路供电，功率检测电路与主板接口电路连接。

所述功率模块兼容IGBT全桥谐振电路和IGBT 半桥谐振电路。所述功率模块兼容IGBT全桥谐振电路和IGBT半桥谐振电路，根据输出功率的需要可以通过调整谐振电容的位置，可以分别满足IGBT全桥谐振电路或IGBT半桥谐振电路的应用。具体来说，IGBT半桥谐振电路主要针对5KW、10KW的小功率电磁加热应用，可以采用两片IGBT单管或者一片IGBT半桥模块构建；而IGBT全桥谐振电路主要针对15KW以上的大功率加热应用，可以采用两片IGBT半桥模块或者一片IGBT 全桥模块构建。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，所述控制模块包括与所述主板接口电路连接的程序控制电路，所述程序控制电路上并联有振荡电路、检测电路及监测告警电路，所述振荡电路输出端连接有波形校正电路，所述监测告警电路与检测电路连接，所述程序控制电路与监测告警电路之间串联有显示驱动电路，所述显示驱动电路输出端连接有控制接口电路。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，所述的显示模块包括与控制接口电路输出端连接的显示单元、频率指示单元、温度指示单元和工作电流指示单元可显示电流、工作频率、IGBT工作温度等。

根据本发明的一个实施例，工作时，通入交流电，在导体的内部线圈生成环形电流磁场，产生感应电流，这些电流在加热线圈的导体壁产生热效应，从而加热油罐内液体。

管线电磁加热，是将通用交流电的绝缘导线，按螺线管的方式缠绕在输油管线的外壁上，形成电磁涡流，使金属管壁产生了热效应，从而加热管线内液体，达到外输目的。

尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面做出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，包括控制模块，与所述控制模块连接的功率模块、与所述控制模块连接的显示模块；所述控制模块通过排线装置连接功率模块，所述功率模块包含IGBT 集成电路。

2.根据权利要求1所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，所述智能电磁涡流加热控制器还包括排线装置，所述控制模块和所述功率模块通过所述排线装置连接，避免控制模块和所述功率模块直接相连，相对于现有电磁感应加热技术，所述控制模块不受功率模块热影响而产生高温变形以及电磁干扰的影响。

3.根据权利要求1所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，所述控制模块可连接多个所述功率模块，由所述控制模块计算所需电流极其频率并进行分配，所述功率模块具有强制散热装置。

4.根据权利要求1所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，所述功率模块包括电源输入电路、与电源输入电路连接的滤波整流电路、辅助/补偿电路、功率检测电路、IGBT 集成电路、功率模块接口电路和电磁加热线圈接口电路，安装在所述辅助/补偿电路上的输出端口连接有主板接口电路，所述滤波整流电路上并联有功率检测电路和IGBT 集成电路，所述IGBT 集成电路向电磁加热线圈接口电路供电，功率检测电路与主板接口电路连接。

5.根据权利要求1、4所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，所述功率模块兼容IGBT全桥谐振电路和IGBT 半桥谐振电路。

6.根据权利要求1所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于，所述控制模块包括与所述主板接口电路连接的程序控制电路，所述程序控制电路上并联有振荡电路、检测电路及监测告警电路，所述振荡电路输出端连接有波形校正电路，所述监测告警电路与检测电路连接，所述程序控制电路与监测告警电路之间串联有显示驱动电路，所述显示驱动电路输出端连接有控制接口电路。

7.根据权利要求1所述的智能电磁涡流加热控制器，其特征在于：所述的显示模块包括与控制接口电路输出端连接的显示单元、频率指示单元、温度指示单元和工作电流指示单元。