CN111770599B - 一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉 - Google Patents

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Abstract

本发明属电磁感应加热领域，一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉。本装置用一个次级有抽头的功率变压器(B)，配上不同容量的谐振电容(C1)、(C2)，外加一个转换开关(K)，用同一套电路做到既可加热铝又可加热铁，而功率输出电路中的功率管仍然工作在安全的准谐振状态。

Description

一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉
技术领域
本发明属电磁感应加热领域，涉及利用电磁感应加热的原理，一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉。
背景技术
在电磁感应加热中，一套电路设备只能加热一种金属材料，例如在商用或家用电磁炉中，对锅体的材质有严格的规定，若用户用了非原生产厂家配用的锅或用了不在生产厂家规定范围内的锅，电磁炉损坏，生产厂家不负责任。
究其原因，被感应加热的材质不同，其物理特性不一样，要配上具有不同电特性的电路才能适应这种感应加热而不损坏功率输出电路中的功率管。
发明内容
本电磁炉用一个次级有抽头的功率变压器B，配上不同容量的谐振电容C1、C2，外加一个转换开关K，用同一套电路做到既可加热铝又可加热铁，而功率输出电路中的功率管仍然工作在安全的准谐振状态。
实施方案
1.感应加热的功率输出级与感应线圈之间接入一个次级有抽头的功率输压器B，对功率输出级与感应线圈L之间进行负载阻抗匹配和电流变换。
2.在功率变压器B的次级串有不同容量的谐振电容C1、C2，与感应线圈L的有载电感形成不同的串联谐振频率，以满足对铝或铁这二种材料所需要的不同的感应加热频率。
3.感应加热线圈L通过转换开关K选择，可分别串接相应谐振电容C1、C2，然后与功率变压器B的次级对接。
本发明的有益有效果
当被感应加热材料电阻率较小时，被感应加热的材料中及线圈中很大的涡流电流不会直接通过功率管而损坏功率管，因为有了变压器的阻抗匹配和电流变换，反应到功率管的电流已经大大减小。
不同材料的感应加热，因材料电阻率不同，涡流电流也不同，用功率变压器进行阻抗匹配和电流变换，可以使不同的材料在同一电路下获得相同的感应加热功率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图中感应加热的功率输出接功率变压器B的初级，功率变压器B的次级输出有3个头。
功率变压器B次级线头1是共公端，接感应线圈L的一端。
功率变压器B次级线头2接谐振电容C2的一端，谐振电容C2的另一端接转换开关K的接点4。
功率变压器B的次级线头3接谐振电容C1的一端，谐振电容C1的另一端接转换开关K的接点5。转换开关K的接点6接感应线圈的另一端。
具体实施方式
现结合图示，对该发明在商用或家用电磁炉中实现对铝锅或铁锅进行加热的说明。
在初始状态下，转换开关K的接点4、6常通。功率变压器B次级线头2通过谐振电容C2、转换开关K的接点4、6与感应线圈L的一端相接，功率变压器B次级的公共端与感应线圈L的另一端相接。电磁炉开机后，主电路在微处理器指令下先按高的频率工作。若感应线圈L上放的是铝锅，因为C2的电容量较C1小，所以C2与L的串联谐振频率较高，而加热铝需要较高的工作频率，电路检测到的电流相位较小，处于谐振工作状态。(说明：谐振状态下电流滞后相位电压值为零，为了给微处理器判决方便，电路内人为地预置了一个电压值来替代零相位时的电压值)。微处理器判断到该电流相位电压是在加热铝，就进入加热铝的一套程序。
由于铝的电阻率低，涡流电流很大，因此用功率变压器B的次级圈数较少的线头2输出，以获得低电压大电流的输出力。通过功率变压器B的阻抗及电流的变换，反映到功率变压器B初级的电流就较小，功率输出级的功率管电流仍在正常范围而不会危害到功率管的安全工作。
若感应线圈L上放的是铁锅，由于铁的导磁率较铝高出很多倍，感应线圈L的有载电感量发生较大的变化，其固有谐振频率较低，在较高的驱动频率下，电路检测到的电流相位值较大，微处理器判断到是铁锅，就指令关闭驱动脉冲，功率输出级电路停止工作。在此状态下，微处理器指令转换开关K动作，开关K切换到接点5、6接通。功率变压器B次级线头3通过谐振电容C1、转换开关K的接点5、6与线圈L相接。
因铁锅的电阻率比铝大很多，感应线圈L中电流较小。加上功率变压器B次级线头1、3间的圈数较1、2间的圈数多，反映到功率变压器B初级的电流变化也较小，功率管与感应线圈L中较小的电流相差不大，所以仍在谐振状态的安全电流下工作。

Claims (1)

1.一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉，其特征是：电磁炉的输出通过功率变压器B、谐振电容C1、谐振电容C2、转换开关K、感应加热线圈L的组合连接，形成两个不同的谐振回路；功率变压器B的初级接一种既可加热铝又可加热铁的电磁炉的功率输出级；功率变压器B的次级线头1是公共端，接感应线圈L的一端，次级线头2接谐振电容C2的一端，次级线头3接谐振电容C1的一端；谐振电容C1的一端接功率变压器B的线头3，C1的另一端接转换开关K的接点5；谐振电容C2的一端接功率变压器B的线头2，C2的另一端接转换开关K的接点4；转换开关K的接点5与C1的一端连接，转换开关K的接点6与C2的一端连接，转换开关K的接点6接感应线圈L的一端；感应加热线圈L的一端接功率变压器B的次级线头1，感应加热线圈L的另一端接转换开关K的接点6。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10241846A (ja) * 1997-02-26 1998-09-11 Meidensha Corp 誘導加熱装置
CN1220571A (zh) * 1997-12-05 1999-06-23 三菱重工业株式会社 合金化系统、加热装置、阻抗匹配装置和阻抗变换方法

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