CN108224784A - 用于电磁热水器的控制系统 - Google Patents

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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
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    • H05B6/02—Induction heating
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/08—Induction

Abstract

本发明公开了一种可以使电磁加热效率达到最高的用于电磁热水器的控制系统。该控制系统包括依次相连的整流电路、控制电路、电磁加热谐振电路，还包括用于检测电磁加热谐振电路的谐振点以及修正控制电路输出的高频电压频率的检测修正模块，所述检测修正模块分别与电磁加热谐振电路、控制电路连接。通过设置检测修正模块，利用检测修正模块可自动检测出电磁加热谐振电路的实际谐振点，如果检测出的实际谐振点与理论谐振点不一致，检测修正模块发出信号调整控制电路输出的高频电压频率，使高频电压的频率与实际谐振点保持一致，保证电磁加热谐振电路工作于标准的谐振模式下，以获得最高的电磁加热效率。适合在电磁热水器领域推广应用。

Description

用于电磁热水器的控制系统
技术领域
本发明涉及电磁热水器领域，具体涉及一种用于电磁热水器的控制系统。
背景技术
电磁热水器是一种利用电磁感应原理，将电能转换为磁热能的加热器，电磁热水器的控制系统主要包括依次相连的整流电路、控制电路、电磁加热谐振电路，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，电磁加热谐振电路的高频输入电压的频率f0是由控制电路精确控制的，电磁加热谐振电路由电阻、电感和电容三种元器件构成，电感和电容构成谐振回路产生高频电磁场，作用于等效电阻对应的金属加热部件，磁力线通过金属体内产生无数的小漩涡流，使金属容器内的水自行高速发热，然后再将加热容器内的水输出达到炊洗和洗浴的目的。
电磁热水器的加热效率，即电能转换为热能的效率，是随着电磁加热谐振电路输入端高频电压的频率变化而变化，当高频电压的频率等于电磁加热谐振电路的谐振点f0时，可获得最高的电磁加热效率，高频电压与电磁加热谐振电路谐振点f0的偏离会导致加热效率的降低。
在实际电磁加热器的设计中，我们通过设计使得高频输入电压频率和电磁加热谐振电路的谐振频率为同一频率f0，以获得最高的电磁加热效率。高频电压频率通过控制电路可以精确控制其频点为f0，但电磁加热谐振电路由于加工误差、材料误差等因素，往往实际谐振点会发生偏离至f0+△f，高频输入电压频率和实际的电磁加热电路谐振点频率的不一致，会使得电磁热水器的实际加热效率不能达到最高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以使电磁加热效率达到最高的用于电磁热水器的控制系统。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该用于电磁热水器的控制系统，包括依次相连的整流电路、控制电路、电磁加热谐振电路，还包括用于检测电磁加热谐振电路的谐振点以及修正控制电路输出的高频电压频率的检测修正模块，所述检测修正模块分别与电磁加热谐振电路、控制电路连接。
进一步的是，所述检测修正模块包括控制单元、高频发射器和用于测量电磁加热谐振电路两端电压的电压检测器，所述控制单元分别与高频发射器、电压检测器连接。
进一步的是，所述检测修正模块与电磁加热谐振电路之间设置有功能选择开关。
进一步的是，所述功能选择开关为电磁开关，所述电磁开关与控制单元连接。
本发明的有益效果：通过设置检测修正模块，利用检测修正模块可自动检测出电磁加热谐振电路的实际谐振点，如果检测出的实际谐振点与理论谐振点不一致，检测修正模块发出信号调整控制电路输出的高频电压频率，使高频电压的频率与实际谐振点保持一致，保证电磁加热谐振电路工作于标准的谐振模式下，以获得最高的电磁加热效率。
附图说明
图1是本发明用于电磁热水器的控制系统的结构框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示，该用于电磁热水器的控制系统，包括依次相连的整流电路、控制电路、电磁加热谐振电路，还包括用于检测电磁加热谐振电路的谐振点以及修正控制电路输出的高频电压频率的检测修正模块，所述检测修正模块分别与电磁加热谐振电路、控制电路连接。通过设置检测修正模块，利用检测修正模块可自动检测出电磁加热谐振电路的实际谐振点，如果检测出的实际谐振点与理论谐振点不一致，检测修正模块发出信号调整控制电路输出的高频电压频率，使高频电压的频率与实际谐振点保持一致，保证电磁加热谐振电路工作于标准的谐振模式下，以获得最高的电磁加热效率。
所述检测修正模块可以采用现有各种谐振点检测装置以及控制器组成，作为优选的是：所述检测修正模块包括控制单元、高频发射器和用于测量电磁加热谐振电路两端电压的电压检测器，所述控制单元分别与高频发射器、电压检测器连接。该检测修正模块的工作如下：在检测模式下，控制单元控制高频发射器发射一扫频信号，该扫频信号以电磁加热谐振电路的理论设计谐振点f0为中心，并且覆盖一定宽度的频率范围，电磁加热谐振电路接收到该信号激励后，电压检测器对电磁加热谐振电路两端的电压进行测试，由于当电磁加热谐振电路工作于谐振点时等效于一个纯电阻电路，而当工作于非谐振点时等效于纯电阻加上一个感性或者容性的电抗元件，因此，在相同电压的外部扫频信号激励下，电磁加热谐振电路具有在谐振点上受到激励时电压最小的特点，利用这一特性，结合该扫频信号激励谐振电路后测得的电压参数，便可检测出电磁加热谐振电路的实际谐振点，检测结果可能出现以下两种情况：第一种情况：如果扫频信号激励后测得的实际谐振点与最初理论设计的谐振点f0相同，电磁加热谐振电路的谐振点未发生偏移，此时，控制单元则不向控制电路发出修正指令；第二种情况：如果扫频信号激励后测得的实际谐振点与最初理论设计时的f0不相同，则电磁加热谐振电路的谐振点发生了偏移，此时控制单元向控制电路发出修正指令，使控制电路输出的高频电压频率与电磁加热谐振电路的实际谐振点频率一致，保证电磁加热谐振电路工作于标准的谐振模式下，以获得最高的电磁加热效率。
另外，检测修正模块不需要一直工作，只需定期或需要时工作，因此，在检测修正模块与电磁加热谐振电路之间设置有功能选择开关，可以根据具体情况，通过功能选择开关来决定是否需要检测修正模块工作。所述功能选择开关可以是机械闸刀开关、拨动开关等，为了实现智能化的自动控制，所述功能选择开关为电磁开关，所述电磁开关与控制单元连接。可以通过控制器自由的控制电磁开关的开闭。

Claims (4)

1.用于电磁热水器的控制系统，包括依次相连的整流电路、控制电路、电磁加热谐振电路，其特征在于：还包括用于检测电磁加热谐振电路的谐振点以及修正控制电路输出的高频电压频率的检测修正模块，所述检测修正模块分别与电磁加热谐振电路、控制电路连接。
2.如权利要求1所述的用于电磁热水器的控制系统，其特征在于：所述检测修正模块包括控制单元、高频发射器和用于测量电磁加热谐振电路两端电压的电压检测器，所述控制单元分别与高频发射器、电压检测器连接。
3.如权利要求1或2所述的用于电磁热水器的控制系统，其特征在于：所述检测修正模块与电磁加热谐振电路之间设置有功能选择开关。
4.如权利要求3所述的用于电磁热水器的控制系统，其特征在于：所述功能选择开关为电磁开关，所述电磁开关与控制单元连接。
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