CN203734865U - 工业电磁感应加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业电磁感应加热器，包括：电源模块、控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块和加热负载，其中：电源模块输入端连接供电电源，输出端分别连接控制模块、采样模块、驱动保护模块和逆变模块，电源模块输出各种电压给控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块并使其正常工作；控制模块输入端连接采样模块，输出端连接驱动保护模块，控制模块根据采样模块提供的各种采样数据控制驱动保护模块驱动逆变模块的工作和停止；逆变模块输出端连接加热负载，将高频电流输出给加热负载，完成高效电热转换。本实用新型提高电网供电效率，节约电能，实用寿命长，从而减少了维护成本。

Description

工业电磁感应加热器

技术领域

本实用新型涉及一种加热器，具体地，涉及一种工业电磁感应加热器。

背景技术

传统的工业加热方式是用电热丝、电热（饼）块、碳棒等通电发热，再通过热传导的方式烤热其他需要加热的工业容器。电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器本身电热转换效率最高只有60%-80%。通过热传导的方式烤热其他工业容器，热能浪费严重。而电磁加热器是用电磁感应原理直接在铁磁性工业容器上产生电磁感应涡流发热，电热转换效率高，所以在工业加热领域被全球公认为是替代电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器的最佳产品。电磁感应加热其实早已经应用在人们的日常生活中，如家用的电磁灶等。

而在工业生产中，国内塑料行业的注塑、造粒、拉丝、吹膜;建材行业的挤出、压延、中空成型；食品行业的烘培等等，99%的工业加热设备仍然是传统的电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器。造成电能大量浪费，生产环境温度高，工人工作强度高，产品成本大幅上升，市场竞争力大幅下降。因此许多有识之士纷纷投入大量人力物力，研发工业电磁感应加热设备。

目前市场已经有几十个品牌的电磁感应加热设备替代传统的电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器，在以下场合成功应用：注塑机料筒加热（塑料零、部件生产等）；塑料挤出机料筒加热（塑钢门窗.塑料管线生产等）；塑料拉丝机料筒加热（塑料网、袋生产等）；建材行业装饰板生产；食品行业加热烘干；电缆生产机料筒加热等；石油原油管道加热输送等；食用油管道加热输送等；纺织行业熨烫、特种印染滚筒加热等；造纸行业滚筒加热等；印刷行业滚筒加热等；特种机器零部件加热安装等；铁、钢件局部加热.退火等；水.蒸汽管路加热输送等。但是，目前市场已经有的几十个品牌的电磁感应加热设备绝大部分仿造电磁灶的电路放大元器件功率用于工业电磁加热，所以寿命短，可靠性差，功率因数低，对电网影响大，电热转换效率达不到要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种工业电磁感应加热器，其使用寿命可达到5年以上，可靠性好，电热转换效率高，功率因数达97%以上，且对电网没有影响。

本实用新型提供一种工业电磁感应加热器，包括：电源模块、控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块和加热负载，其中：所述电源模块输入端连接供电电源，输出端分别连接控制模块、采样模块、驱动保护模块和逆变模块，输出各种电压给控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块供电；所述控制模块采用单片机，控制模块输入端连接采样模块，输出端连接驱动保护模块，控制模块根据采样模块提供的各种采样数据控制驱动保护模块驱动逆变模块；所述逆变模块输出端连接加热负载，将高频电流输出给加热负载。

进一步的，所述电源模块包括输入滤波电路、功率因数补偿电路和变压、整流、滤波电路，其中：输入滤波电路的输入端连接输入电源，输出端与功率因数补偿电路的输入端相连，功率因数补偿电路的输出端连接变压、整流、滤波电路。

进一步的，所述采样模块包括电源采样电路、温度采样电路、输出采样电路、外接电路参数采样电路，其中：电源采样电路的输入端连接输入电源，温度采样电路的输入端连接温度管，输出采样电路的输入端连接电容器，外接电路参数采样电路的输入端连接线圈，这四个采样电路的输出端均连接控制模块。

进一步的，所述驱动保护模块包括驱动电路、保护电路和隔离电路，其中：驱动电路、保护电路、隔离电路的输入端连接控制模块，输出端连接逆变模块。

进一步的，所述逆变模块包括逆变、输出电路，其中：逆变、输出电路的输入端连接驱动保护模块的驱动电路、保护电路、隔离电路，输出端连接加热负载。

进一步的，所述加热负载包括感应震荡线圈、隔热保温玻璃纤维、感应铁磁性负载，其中：感应铁磁性负载为钢铁材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔热保温玻璃纤维，在隔热保温玻璃纤维外面绕有感应震荡线圈。

本实用新型所述的电磁感应加热器工作过程及原理如下：

电网输入的三相380V电源接入该电磁感应加热器后，经过电源模块的输入滤波电路、功率因数补偿电路的整理，滤除有害杂波，提高了功率因数，隔离了电网和机器间的相互干扰；经过整流、滤波电路后，变成540V的直流电供给逆变模块的逆变、输出电路；控制模块采用信息处理单片机，根据采样模块的电源采样电路、温度采样电路、输出采样电路、外接电路参数采样电路采集的各种信息经过实时综合处理后，控制驱动保护模块的驱动电路、保护电路和隔离电路工作，同时驱动逆变模块工作输出高压高频电磁感应信号电流到加热负载的感应震荡线圈，高压高频电磁感应信号透过隔热保温玻璃纤维，在感应铁磁性负载上产生短路涡流发热，完成高效电热转换。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

（1）功率因数高达97%以上，提高电网供电效率，节约电能，利国利民。

（2）电热转换效率高达93%以上，比传统的电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器综合节电30%-60%，从而节约电能、利国利民。

（3）使用寿命长达5年以上，而传统的电热丝、电热（饼）块、碳棒等加热器3-6个月，从而减少了维护成本。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的结构示意图；

图中：电源模块1、控制模块3、采样模块2、驱动保护模块4、逆变模块5和加热负载6。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。

如图1所示，本实施例提供一种工业电磁感应加热器，包括：电源模块1、采样模块2、控制模块3、驱动保护模块4、逆变模块5和加热负载6，其中：所述电源模块输入端连接供电电源，输出端分别连接控制模块、采样模块、驱动保护模块和逆变模块，输出各种电压给控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块供电；所述控制模块采用单片机，控制模块输入端连接采样模块，输出端连接驱动保护模块，控制模块根据采样模块提供的各种采样数据控制驱动保护模块驱动逆变模块；所述逆变模块输出端连接加热负载，将高频电流输出给加热负载。

本实施例中，所述电源模块1包括输入滤波电路和功率因数补偿电路，其中：输入滤波电路的输出端与功率因数补偿电路的输入端相连，输入滤波电路的输入端连接输入电源，功率因数补偿电路的输出端连接变压、整流、滤波电路，变压、整流、滤波后供给其他模块工作。

本实施例中，所述采样模块2包括电源采样电路、温度采样电路、输出采样电路、外接电路参数采样电路，其中：电源采样电路的输入端连接保险丝，输出端连接信息处理单片机功能控制电路；温度采样电路的输入端连接温度管，输出端连接信息处理单片机功能控制电路；输出采样电路的输入端连接电容器，输出端连接信息处理单片机功能控制电路；外接电路参数采样电路的输入端连接线圈，输出端连接信息处理单片机功能控制电路。

本实施例中，所述驱动保护模块4包括驱动电路、保护电路和隔离电路，其中：驱动电路、保护电路、隔离电路的输入端连接控制模块，输出端连接逆变模块。

本实施例中，所述逆变模块5包括逆变、输出电路，其中：逆变、输出电路的输入端连接驱动保护模块的驱动电路、保护电路、隔离电路，输出端连接加热负载。

本实施例中，所述加热负载6包括感应震荡线圈、隔热保温玻璃纤维、感应铁磁性负载，其中：感应铁磁性负载为钢铁材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔热保温玻璃纤维，再在隔热保温玻璃纤维外面绕感应震荡线圈。

本实施例中，电源、控制、驱动、输出采用滤波隔离技术。

电网输入的三相380V电源接入该电磁感应加热器后，经过电源模块的输入滤波电路、功率因数补偿电路的整理，滤除有害杂波，提高了功率因数，隔离了电网和机器间的相互干扰；经过整流、滤波电路后，变成540V的直流电供给逆变模块的逆变、输出电路；控制模块根据采样模块的电源采样电路、温度采样电路、输出采样电路、外接电路参数采样电路采集的各种信息经过实时综合处理后，控制驱动保护模块的驱动电路、保护电路和隔离电路工作，同时驱动逆变模块工作输出高压高频电磁感应信号电流到加热负载的感应震荡线圈，高压高频电磁感应信号透过隔热保温玻璃纤维，在感应铁磁性负载上产生短路涡流发热，完成高效电热转换。

现有市场上的电磁加热器，全是逻辑程序控制固定频率震荡。电热转换效率不高。本实用新型电磁加热器的控制模块采用的信息处理单元为32位的单片机，配合功能控制电路，完成信息的实时处理控制，跟踪电源、机器、负载的实时情况，得出最佳的震荡频率，从而达到最高的电热转换效率。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种工业电磁感应加热器，其特征在于，包括：电源模块、控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块和加热负载，其中：所述电源模块输入端连接供电电源，输出端分别连接控制模块、采样模块、驱动保护模块和逆变模块，输出各种电压给控制模块、采样模块、驱动保护模块、逆变模块供电；所述控制模块采用单片机，控制模块输入端连接采样模块，输出端连接驱动保护模块，控制模块根据采样模块提供的各种采样数据控制驱动保护模块驱动逆变模块；所述逆变模块输出端连接加热负载，将高频电流输出给加热负载。

2.根据权利要求1所述的一种工业电磁感应加热器，其特征在于，所述电源模块包括输入滤波电路、功率因数补偿电路和变压、整流、滤波电路，其中：输入滤波电路的输入端连接输入电源，输出端与功率因数补偿电路的输入端相连，功率因数补偿电路的输出端连接变压、整流、滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种工业电磁感应加热器，其特征在于，所述采样模块包括电源采样电路、温度采样电路、输出采样电路、外接电路参数采样电路，其中：电源采样电路的输入端连接输入电源，温度采样电路的输入端连接温度管，输出采样电路的输入端连接电容器，外接电路参数采样电路的输入端连接线圈，这四个采样电路的输出端均连接控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种工业电磁感应加热器，其特征在于，所述驱动保护模块包括驱动电路、保护电路和隔离电路，其中：驱动电路、保护电路、隔离电路的输入端连接控制模块，输出端连接逆变模块。

5.根据权利要求1所述的一种工业电磁感应加热器，其特征在于，所述逆变模块包括逆变、输出电路，其中：逆变、输出电路的输入端连接驱动保护模块的驱动电路、保护电路、隔离电路，输出端连接加热负载。

6.根据权利要求1所述的一种工业电磁感应加热器，其特征在于，所述加热负载包括感应震荡线圈、隔热保温玻璃纤维、感应铁磁性负载，其中：感应铁磁性负载为钢铁材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔热保温玻璃纤维，在隔热保温玻璃纤维外面绕有感应震荡线圈。