CN104699146B - 用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制鞋领域，公开了一种用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法，其包括总开关模块、第一开关控制板模块、第二开关控制板模块、整流功率模块、温度仪表模块、发热管模块，整流功率模块包括两个正反向并联的晶闸管和串联在晶闸管设有的两个控制极上的可调电阻，总开关模块由空气开关、保险丝通过电线相串联而成，发热管模块包括第一电阻发热管和第二电阻发热管，第一电阻发热管与第二电阻发热管串联后并接于530V的直流电压上，温度仪表模块包括测温元件和温控仪，所述第一开关控制板模块和第二开关控制板模块各设有自动开关，通过该电加热装置的内部系统装置能快速提升加热速度、提高热能转换效率，从而能节约电能。
Description
技术领域
本发明涉及制鞋领域，尤其涉及用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法。
背景技术
目前在制鞋领域中在对制鞋机上的电加热装置还是采用传统的电加热控制器(可控硅、固态继电器)，传统的电加热装置存在着以下不足：一是传统的电加热控制器均将被加热的电阻发热丝接成星形(每跟电阻加热丝的电压是220V)即交流电加热或单相220V交流直接供电，使得发热管管壁很容易结油垢；二是传统的380V交流电电加热的温度控制过程是温度仪的模拟信号控制双向可控硅的导通角大小改变输出电压大小进行升温和控温，因此温度到达或接近设定温度时因电源供给电加热管的电压降低，导致发热管不能全功率输出，发热量不够，热传递慢，造成了电能的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在上述用于制鞋机上的电加热装置的基础上提供一种能快速提升加热速度、提高热能转换效率、能更好的节约电能的直流电电加热装置；为此，本发明还提供一种实现该电加热装置的温度控制方法。
为解决上述技术问题，本发明对电加热装置的内部结构作了进一步的改进：用于控制整个装置电源通断的总开关模块，用于判定第一电阻发热管通断的第一开关控制板模块，用于判定第二电阻发热管通断的第二开关控制板模块，用于将加热器单相220V交流电或380V三相交流电整流成530V直流电的整流功率模块，用于测量被加热物体温度的温度仪表模块，用于对被加热物体进行加热的发热管模块，所述整流功率模块分别与第一开关控制板模块、第二开关控制板模块、温度仪表模块、发热管模块相连，所述整流功率模块包括两个正反向并联的晶闸管和串联在晶闸管设有的两个控制极上的可调电阻，所述总开关模块由空气开关、保险丝通过电线相串联而成，所述发热管模块包括第一电阻发热管和第二电阻发热管，所述第一电阻发热管与第二电阻发热管串联后并接于530V的直流电压上，温度仪表模块包括测温元件和温控仪，所述第一开关控制板模块和第二开关控制板模块各设有自动开关，所述电线由铜材料制成。
为了使该电加热装置能根据开关控制板模块中的自动开关来控制电阻发热管的通断，实现分断控制，本发明的温度控制方法包括下述几个步骤：首先在温控仪上设定被测加热设备的温度值，测温元件测得被加热设备的温度，第一开关控制板模块中的自动开关闭合，第一电阻发热管处于工作状态，第二开关控制板模块中的自动开关闭合，第二电阻发热管处于工作状态；当测温元件测得被加热设备的温度接近温控仪的设定值时，第一开关控制板模块中的自动开关闭合，第一电阻发热管会继续处于工作状态，第二开关控制板模块中的自动开关断开，第二电阻发热管处于不工作状态；当被加热物体的温度达到温控仪的设定温度之后进入保温阶段，第一开关控制板模块中的自动开关会根据测温元件测得被加热物体的温度与温控仪的设定值之间的差值来判定第一电阻发热管是处于闭合或断开状态，当差值大于设定值时第一开关控制板模块中的自动开关闭合，第一电阻发热管处于工作状态，当差值小于设定值时第一开关控制板模块中的自动开关断开，第一电阻发热管会处于不工作状态，所述第一电阻发热管的功率为20kw，所述第二电阻发热管的功率为40kw。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的电加热装置设有整流功率模块，可以把单相220V交流电或380V三相交流电电加热整流成530V直流电电加热，从而实现了该加热器接在6站12模具鞋底硫化机上能快速的提升加热速度，提高热能转换效率。
2、本发明的电加热装置通过设有温度仪表和开关控制板模块，使得温度到达设定值时断开，低于温度设定值时接通，接通、断开为全额直流电压，从而不会造成电能的损耗。
3、本发明的电加热装置通过设有两根电阻发热管，且两根电阻发热管串联后并接于直流电源中，实现了节约电能的作用。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法的电路原理示意图；
图2为本发明用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法的结构示意图；
图3为本发明用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法的工作流程图。
图4为本发明用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法的20kw电阻发热管电热丝接线图。
图5为本发明用于制鞋机上的节能直流电电加热装置及其温度控制方法的40kw电阻发热管电热丝接线图。
图中：1.总开关模块 2.第一开关控制板模块 3.整流功率模块 4.第二开关控制板模块 5.温度仪表模块 6.第一电阻发热管 7.第二电阻发热管 8.可调电阻 9.晶闸管
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参考图1、图2、图3、图4和图5，一种用于制鞋机上的节能直流电电加热装置，包括：用于控制整个装置电源通断的总开关模块1，用于判定第一电阻发热管通断的第一开关控制板模块2，用于判定第二电阻发热管通断的第二开关控制板模块4，用于将加热器单相220V交流电或380V三相交流电整流成530V的直流电的整流功率模块3，用于测量被加热物体温度的温度仪表模块5；用于对被加热物体进行加热的发热管模块，整流功率模块3分别于第一开关控制板模块2、第二开关控制板模块4、温度仪表模块5、发热管模块相连，整流功率模块3包括两个正反向并联的晶闸管9和串联在晶闸管设有的两个控制极上的可调电阻8，总开关模块1由空气开关、保险丝通过电线相串联而成，发热管模块包括第一电阻发热管6和第二电阻发热管7，第一电阻发热管6与第二电阻发热管7串联后并接于530V的直流电压上，温度仪表模块5包括测温元件和温控仪，第一开关控制板模块2和第二开关控制板模块4各设有自动开关，电线由铜材料制成。当要使用本发明的电加热装置，根据6站12模具鞋底硫化机上需要的电加热管功率60kw，分配功率为两组单独控制的可控硅控制器即两组发热管，分别为20kw电阻发热管6和40kw电阻发热管7，将两个单向晶闸管9正反向并联，将两个控制极之间串联一个可调电阻8，调节可调电阻的阻值输出电压会随之改变，通过该步骤，可实现电加热装置把单向220V交流电或380V三相交流电整流成530的直流电，进而有利于在6站12模具鞋底硫化机上能快速的提升加热速度，提高热能转换效率。
实施例2
参考图1、图2、图3、图4和图5，一种实现该电加热装置的温度控制方法，第一电阻发热管6与第二电阻发热管7串联后并接于530V的直流电压上，第一开关控制板模块2通过设有的自动开关来控制第一电阻发热管6的通断，第二开关控制板模块4通过设有的自动开关来控制第二电阻发热管7的通断，首先在温控仪上设定被测加热设备的温度值，测温元件测得被加热设备的温度，第一开关控制板模块2中的自动开关闭合，第一电阻发热管6处于工作状态，第二开关控制板模块4中的自动开关闭合，第二电阻发热管7处于工作状态；当测温元件测得被加热设备的温度接近温控仪的设定值时，第一开关控制板模块2中的自动开关闭合，第一电阻发热管6会继续处于工作状态，第二开关控制板模块4中的自动开关断开，第二电阻发热管7处于不工作状态；当被加热物体的温度达到温控仪的设定温度之后进入保温阶段，第一开关模块中的自动开关会根据测温元件测得被加热物体的温度与温控仪的设定值之间的差值来判定第一电阻发热管6是处于闭合或断开状态，当差值大于设定值时第一开关控制板模块2中的自动开关闭合，第一电阻发热管6处于工作状态，当差值小于设定值时第一开关控制板模块2中的自动开关断开，第一电阻发热管6会处于不工作状态，第一电阻发热管6的功率为20kw，第二电阻发热管7的功率为40kw。该电加热装置通过设有第一开关控制板模块2和第二开关控制板模块4，第一开关控制板模块2控制20kw的电阻发热管通断，第二开关控制板模块4控制60kw的电阻发热管通断，在加热阶段，20kw电阻发热管与40kw电阻发热管处于工作状态；当测温元件测得被加热物体的温度接近温控仪的设定值时，第一开关控制板模块2会继续保持20kw电阻发热管继续处于工作状态，第二开关控制板模块4会控制40kw电阻发热管断开；当测温元件测得被加热物体的温度达到温控仪的设定值时，第一开关控制板模块2会控制20kw电阻发热管断开；当被加热物体的温度达到温控仪的设定温度之后进入在保温阶段，第一开关控制板模块2会根据测温元件测得被加热物体的温度与温控仪的设定值之间的差值来判定20kw电阻发热管是处于接通或断开状态，且差值是可以进行设定的，当差值大于设定值时20kw电阻发热管会处于接通状态，当差值小于设定值时20kw电阻发热管会处于断开状态。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于制鞋机上的节能直流电电加热装置，其特征在于，包括：
用于控制整个装置电源通断的总开关模块(1)；
用于判定第一电阻发热管通断的第一开关控制板模块(2)；
用于判定第二电阻发热管通断的第二开关控制板模块(4)；
用于将加热器单相220V交流电或380V三相交流电整流成530V直流电的整流功率模块(3)；
用于测量被加热物体温度的温度仪表模块(5)；
用于对被加热物体进行加热的发热管模块；
所述整流功率模块(3)分别与第一开关控制板模块(2)、第二开关控制板模块(4)、温度仪表模块(5)、发热管模块相连，所述整流功率模块(3)包括两个正反向并联的晶闸管(9)和串联在晶闸管设有的两个控制极上的可调电阻(8)，所述总开关模块(1)由空气开关、保险丝通过电线相串联而成，所述发热管模块包括第一电阻发热管(6)和第二电阻发热管(7)，所述第一电阻发热管(6)与第二电阻发热管(7)串联后并接于530V的直流电压上，温度仪表模块(5)包括测温元件和温控仪，所述第一开关控制板模块(2)和第二开关控制板模块各设有自动开关，所述电线由铜材料制成。
2.一种实现权利要求1所述的制鞋机上的节能直流电电加热装置的温度控制方法，其特征在于：首先在温控仪上设定被测加热设备的温度值，测温元件测得被加热设备的温度，第一开关控制板模块(2)中的自动开关闭合，第一电阻发热管(6)处于工作状态，第二开关控制板模块(4)中的自动开关闭合，第二电阻发热管(7)处于工作状态；当测温元件测得被加热设备的温度接近温控仪的设定值时，第一开关控制板模块(2)中的自动开关闭合，第一电阻发热管(6)会继续处于工作状态，第二开关控制板模块(4)中的自动开关断开，第二电阻发热管(7)处于不工作状态；当被加热物体的温度达到温控仪的设定温度之后进入保温阶段，第一开关控制板模块中的自动开关会根据测温元件测得被加热物体的温度与温控仪的设定值之间的差值来判定第一电阻发热管(6)是处于闭合或断开状态，当差值大于设定值时第一开关控制板模块(2)中的自动开关闭合，第一电阻发热管(6)处于工作状态，当差值小于设定值时第一开关控制板模块(2)中的自动开关断开，第一电阻发热管(6)会处于不工作状态，所述第一电阻发热管(6)的功率为20kw，所述第二电阻发热管(7)的功率为40kw。
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