CN201418163Y

CN201418163Y - 变频电磁加热装置

Info

Publication number: CN201418163Y
Application number: CN2009200499118U
Authority: CN
Inventors: 周建国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-01-09

Abstract

本实用新型涉及电加热领域，公开了一种变频电磁加热装置。本实用新型提供的变频电磁加热装置，包括电磁控制器、线圈、控制系统，电磁控制器分别与线圈和控制系统电连接，电磁控制器包括驱动板、IGBT功率模块和协定电容，驱动板与IGBT功率模块电连接；线圈采用漆包线制成；所述变频电磁加热装置电路包括EMC处理电路、三相整流电路、LC滤波电路、逆变驱动电路、电流反馈电路。本实用新型的线圈采用多股漆包线制作，防水、防潮、易成型、安装简单、造价低廉；高效节能，运行可靠，可降低设备费用，可改善环境并提高产品质量。

Description

变频电磁加热装置

技术领域

本实用新型涉及电加热领域，具体地说是一种用于橡胶塑料拉丝、造粒、吹膜、食品加工、纸业烘缸烘干、电磁加热开水器等领域的电磁加热装置。

背景技术

在我们的生活和生产活动中，很多时候都要用到加热，而电加热又是最为普遍的方式，而在电加热这种方式中又以电阻丝加热较为普遍。但是电阻丝加热，其热效率很低，并且还有很多其它方面的缺点。目前，在塑胶工业生产中需要广泛用到电加热，而且百分之九十以上使用的是电阻丝加热方式，这种加热方式，主要是靠接触传导来传递热能，但是用电阻丝制成的各种加热板、加热圈只有一个面接触到需要加热的部位，很大一部分热能耗散在空气中了，这又造成了能源的浪费；另外由于热量大量散失，周围环境温度升高，尤其是夏季对生产环境影响很大，现场工作温度都超过了45℃，有些企业不得不采用空调降低温度，这又造成能源的二次浪费；再者，电阻丝使用寿命短、维修量大，由于采用电阻丝发热，其加热温度高达800℃左右，电阻丝容易因高温老化而烧断，常用电热圈使用寿命约在半年左右，因此，维修的工作量相对较大。

电磁加热装置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，380V50/60Hz的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为20-35KHz的高频电流，高速变化的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物质。但是现有技术的电磁加热装置一个电源只能驱动一个线圈，如果有多个线圈的话就需要多个电源，这样在使用中很不方便，另外现有技术的加热系统采用高温导线绕至成碟形扁平线圈，这样的线圈不防水防潮，不易成型，而且所述的电加热装置不能根据实际需要而改变频率。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可自动改变频率、高效节能、使用寿命长的变频电磁加热装置。

本实用新型是这样实现的：

一种变频电磁加热装置，包括电磁控制器、线圈，所述变频电磁加热装置还设有控制系统，所述电磁控制器、线圈与控制系统电连接，所述电磁控制器包括驱动板、IGBT功率模块和协定电容，驱动板与IGBT功率模块电连接，驱动板发出驱动信号驱动IGBT功率模块，通过线圈和协定电容形成涡流；所述线圈采用漆包线制成；

所述变频电磁加热装置电路包括：

EMC处理电路，与电源连接，使构件在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他构件造成干扰；

三相整流电路，与EMC处理电路输出端连接，将交流电转换为直流电；

LC滤波电路，与三相整流电路输出端连接，去除交流干扰信号，得到纯净的直流电；

逆变驱动电路，与LC滤波电路输出端连接，将直流电变成可变频率的交流电直接供负载使用；

电流反馈电路，与逆变驱动电路和线圈连接，将线圈的电流变化反馈给控制系统。

可选的，谐振工作频率为10Hz～100KHz。

可选的，线圈的数量为1～30个。

可选的，所述线圈为矩形，线圈内层为跑道型。

可选的，所述线圈为矩形，线圈内层为矩形。

可选的，所述线圈为圆柱形。

可选的，所述线圈为柱形，截面为椭圆形。

本实用新型利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。电磁控制器中的EMC处理电路使构件在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他构件造成干扰，实现多个线圈叠加功率达60KW以上工作而互不干扰，然后通过三相整流电路将交流电变成直流电，通过LC滤波电路去除交流干扰信号，得到纯净的直流电，逆变驱动电路再将直流电转换成频率为高频电流，高速变化的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物质，电流反馈电路将检测到的线圈电流变化信息反馈给控制系统，控制系统控制逆变驱动电路进行电流频率变化，从而实现电磁加热装置的变频加热。

本实用新型加热装置的线圈采用多股漆包线制作，防水、防潮、易成型、安装简单、造价低廉；传统技术的电加热装置一个电源只能驱动一个线圈，而本实用新型提供的变频电磁加热装置一个电源可以驱动1～30个负载线圈；本实用新型电磁控制器通过控制系统控制，可实现电磁加热装置的变频加热。

本实用新型提供的变频电磁加热装置具有以下优点：

(1)高效节能，热效率高达95％以上，同等条件下，比电阻式加热方式节电30％～70％，预热时间缩短2/3；

(2)运行可靠，智能控制系统和完善的保护系统，保证设备长期安全可靠运行；

(3)可降低设备费用，加热部分采用多股漆包线，加热时漆包线本身不会产生热量，使用寿命长久，避免了电阻式加热需要经常维护和定期更换加热圈的弊病，后期基本无维护费用；

(4)改善工作环境，加热部分热量耗散少，表面可用手触摸，改善了生产现场的环境条件；

(5)可提高产品的质量，由于本实用新型加热装置发热效率高，能显著减少升温时间，一般升温时间为原来的40％，所以可以提高产品产量。

本实用新型可用于塑料(橡胶)注射机、挤出机、吹膜机、拉丝机、塑料薄膜、管材、线材等加工领域，而且还可用于食品加工(包括面皮机、米皮机、米粉机、电烤箱、电炸锅等)、纸业烘缸烘干、电磁加热开水器等领域。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的变频电磁加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例电气原理图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种用于塑料造粒机的变频电磁加热装置，包括电磁控制器1、线圈2，所述变频电磁加热装置还设有控制系统3，所述电磁控制器1、线圈2与控制系统3电连接，所述电磁控制器1包括驱动板、IGBT功率模块和协定电容，驱动板与IGBT功率模块电连接，驱动板发出驱动信号驱动IGBT功率模块，通过线圈2和协定电容形成涡流；所述线圈2采用漆包线制成，根据线圈和协定电容的不同，谐振工作频率为10Hz～100KHz；本实施例中看设置8个圆柱形的线圈2。

如图2所述变频电磁加热装置电路包括：

EMC处理电路101，与电源4连接，使构件在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他构件造成干扰；

三相整流电路102，与EMC处理电路101的输出连接，将交流电转换为直流电；

LC滤波电路103，与三相整流电路102的输出连接，去除交流干扰信号，得到纯净的直流电；

逆变驱动电路104，与LC滤波电路103的输出连接，将直流电变成可变频率的交流电直接供负载使用；

电流反馈电路105，与逆变驱动电路104和线圈2连接，将线圈的电流变化反馈给控制系统。

本实施例电磁控制器中的EMC处理电路101使构件在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他构件造成干扰，实现8个线圈叠加工作而互不干扰，然后通过三相整流电路102将交流电变成直流电，通过LC滤波电路103去除交流干扰信号，得到纯净的直流电，逆变驱动电路104再将直流电转换成频率为高频电流，高速变化的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物质，电流反馈电路105将检测到的线圈电流变化信息反馈给控制系统，控制系统控制逆变驱动电路进行电流频率变化，从而实现电磁加热装置的变频加热。

采用本实施例提供的加热装置改造一台加热功率为36千瓦的塑料造粒机。改造前，该机24小时耗电量为391.2度，改造后，该机耗电量为149.7度，节电率为61.73％，如果按电费1元/度，即每月节省电费7245元，单台机器一年将节省8万余元，可明显降低成本，节约能源。

实施例2：

如实施例1所述的用于米粉机的变频电磁加热装置，其中线圈的数量为1，采用截面为椭圆形的柱形线圈。

实施例3：

如实施例1所述的用于纸业烘缸烘干的变频电磁加热装置，其中线圈的数量为30，采用矩形线圈，矩形线圈内层为矩形。

实施例4：

如实施例1所述的用于电烤箱的变频电磁加热装置，其中线圈的数量为5，采用矩形线圈，矩形线圈内层为跑道形。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1、一种变频电磁加热装置，包括电磁控制器、线圈，其特征在于：所述变频电磁加热装置还设有控制系统，所述电磁控制器、线圈与控制系统电连接，所述电磁控制器包括驱动板、IGBT功率模块和协定电容，驱动板与IGBT功率模块电连接，驱动板发出驱动信号驱动IGBT功率模块，通过线圈和协定电容形成涡流；所述线圈采用漆包线制成；

所述变频电磁加热装置电路包括：

EMC处理电路，与电源连接；

逆变驱动电路，与三相整流电路输出端连接，将直流电变成可变频率的交流电直接供负载使用；

2、如权利要求1所述的变频电磁加热装置，其特征在于：所述线圈的数量为1～30个。

3、如权利要求1或2所述的变频电磁加热装置，其特征在于：所述线圈为矩形，线圈内层为跑道型。

4、如权利要求1或2所述的变频电磁加热装置，其特征在于：所述线圈为矩形，线圈内层为矩形。

5、如权利要求1或2所述的变频电磁加热装置，其特征在于：所述线圈为圆柱形。

6、如权利要求1或2所述的变频电磁加热装置，其特征在于：所述线圈为柱形，截面为椭圆形。