CN205004959U - 一种工业电阻炉温控功率调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业电阻炉温控功率调节装置，包括：将三相工频交流电源输入共模滤波模块、不控整流桥模块、高频滤波模块、占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块，各功能模块依次电性连接，所述不控整流桥模块和高频滤波模块用于将输入的三相交流电转变为高压直流电。通过上述方式，本实用新型提供的工业电阻炉温控功率调节装置，输入功率因素高，谐波含量低，节能效果显著；线性功率调节，温控精度高；输入输出隔离，安全可靠，负载适应范围宽，有效延长加热元件寿命，大大降低设备维护成本；体积小、重量轻，节约大量铜材、钢材等宝贵资源，是一种非常有前途的更新换代产品。

Description

一种工业电阻炉温控功率调节装置

技术领域

本实用新型涉及一种功率调节装置，特别是涉及一种工业电阻炉温控功率调节装置。

背景技术

现有工业电阻炉温控功率调节装置技术现状：⑴采用固态继电器或者晶闸管过零开关通过调节通断比调节电功率实现控制温度的目的，在此方式中，对电网有低频干扰、对电网有冲击，又不能带变压器负载，满足不了低电压大电流延长电热元件寿命的目的。此方式只有在温度较低和控温精度要求不高的场合采用。

⑵采用可控硅（晶闸管）采用移相调压方式调节电功率以达到控制温度的目的，此方式是现在普遍采用的方式。但此方式中，功率因素低、谐波含量高，对电网污染大，在现今节能环保的大气候下，必然被本实用新型的新型功率调节装置所替代。

⑶为了延长加热元件寿命，降低设备维护成本，一般都在方式⑵的基础上配以大功率工频电炉变压器，以实现隔离及低电压大电流供电,采用大截面积加热元件，以延长电热元件寿命，采用大功率工频变压器，必然浪费大量铜材、钢材等宝贵资源。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是如何提供一种工业电阻炉温控功率调节装置，以克服现有技术的缺点，以达到：①无低频干扰，对电网无冲击；②输入功率因素高，谐波含量低，节能效果显著；③线性功率调节，控温精度高；④自带隔离变压器，安全可靠；⑤体积小、重量轻，节约大量铜材，钢材等宝贵资源等目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种工业电阻炉温控功率调节装置，包括：将三相工频交流电源输入共模滤波模块、不控整流桥模块、高频滤波模块、占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块，各功能模块依次电性连接，所述不控整流桥模块和高频滤波模块用于将输入的三相交流电转变为高压直流电，所述占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块用于将高压直流电转换成与负载相匹配的高频脉冲直流电。

在一个较佳实施例中，所述的不控整流输出的高压直流电的纹波系数≤6%。

在一个较佳实施例中，所述高频逆变模块采用若干绝缘栅双极型晶体管，所述高频逆变模块的占空比可调，并将高压直流电逆变成方波交流电，所述方波交流电的频率远高于工频频率。

在一个较佳实施例中，其中所述的工频频率为50HZ或60HZ。

在一个较佳实施例中，采用快恢复二极管将高频隔离变压器输出的占空比可变的方波交流电压整流成占空比可调的方波脉冲直流电压，向负载供电。

在一个较佳实施例中，所述的方波交流电压整流方式为桥式整流或全波整流。

在一个较佳实施例中，所述高频逆变模块中的高频逆变频率为1KHZ-40KHZ。

本实用新型的有益效果是：①输入功率因素高，谐波含量低，节能效果显著；②线性功率调节，温控精度高；③输入输出隔离，安全可靠，负载适应范围宽，有效延长加热元件寿命，大大降低设备维护成本；④体积小、重量轻，节约大量铜材、钢材等宝贵资源，是一种非常有前途的更新换代产品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型一种工业电阻炉温控功率调节装置一较佳实施案例的结构示意图；

图2是本实用新型一种工业电阻炉温控功率调节装置一较佳实施案例的原理框图；

图3是本实用新型一种工业电阻炉温控功率调节装置一较佳实施案例的主电路原理图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，在本实用新型的一个具体实施例中提供一种工业电阻炉温控功率调节装置，所述的工业电阻炉温控功率调节装置包括：三相工频交流电源输入共模滤波模块、不控整流桥模块、高频滤波模块、占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块，各功能模块依次电性连接，所述不控整流桥模块和高频滤波模块用于将输入的三相交流电转变为高压直流电，所述占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块用于将高压直流电转换成与负载相匹配的高频脉冲直流电。

所述的不控整流输出的高压直流电的纹波系数≤6%，所述高频逆变模块采用若干绝缘栅双极型晶体管，所述高频逆变模块的占空比可调，并将高压直流电逆变成方波交流电，所述方波交流电的频率远高于工频频率，其中所述的工频频率为50HZ或60HZ。

采用快恢复二极管将高频隔离变压器输出的占空比可变的方波交流电压整流成占空比可调的方波脉冲直流电压，向负载供电，所述的方波交流电压整流方式为桥式整流或全波整流。

所述高频逆变模块中的高频逆变频率为1KHZ-40KHZ。

在具体实施中，包括：将三相工频交流电源输入共模滤波模块、不控整流桥模块、高频滤波模块、IGBT变频模块（变频模块包括全桥逆变与半桥逆变），高频变压器隔离模块、高频整流模块（高频整流模块包括桥式整流与全波整流）。所述共模滤波模块、不控整流桥模块和高频滤波模块用于将输入的三相交流电转变为对应的高压直流电，以供后级变频模块使用，所述IGBT变频模块、高频变压器隔离模块、及高频整流模块，是将上述高压直流电转换成与负载适配的低压隔离方波脉冲直流电，所述高压直流电的纹波系数≤6%。

在不控整流桥与IGBT逆变桥之间设置有高频滤波模块，IGBT逆变桥输出连接有高频隔离变压器，高频隔离变压器次级设有高频整流模块，以便向负载提供占空比可调的方波脉冲直流电。

所述高频逆变模块中的高频逆变频率ｆ远高于工频50HZ或者60HZ。一般1KHZ≤ｆ≤40KHZ，通常为20HKZ左右，提供给负载的通常为占空比可调的40KHZ左右的方波脉冲直流电

优选的，采用最新电力电子绝缘栅双极晶体管IGBT，采用PWM功率调节技术，采用最新的电力电子控制技术，具体技术方案如下：

首先三相工频交流电源（三相AC380V或者三相AC220V），通过共模滤波，输入至三相不控硅整流桥，转换成纹波系数≤6%的高压直流电，再通过IGBT逆变成频率20KHz左右的高频交流方波电压通过相应的高频变压器隔离降压再整流转换高频方波脉冲直流电压，再输出给负载。

因此，本实用新型具有以下优点：

①输入功率因素高，谐波含量低，节能效果显著；②线性功率调节，温控精度高；③输入输出隔离，安全可靠，负载适应范围宽，有效延长加热元件寿命，大大降低设备维护成本；④体积小、重量轻，节约大量铜材、钢材等宝贵资源，是一种非常有前途的更新换代产品。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，包括：将三相工频交流电源输入共模滤波模块、不控整流桥模块、高频滤波模块、占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块，各功能模块依次电性连接，所述不控整流桥模块和高频滤波模块用于将输入的三相交流电转变为高压直流电，所述占空比可调的高频逆变模块，高频变压器隔离变压模块，高频整流模块用于将高压直流电转换成与负载相匹配的高频脉冲直流电。

2.根据权利要求1所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，所述的不控整流输出的高压直流电的纹波系数≤6%。

3.根据权利要求2所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，所述高频逆变模块采用若干绝缘栅双极型晶体管，所述高频逆变模块的占空比可调，并将高压直流电逆变成方波交流电，所述方波交流电的频率远高于工频频率。

4.根据权利要求3所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，所述的工频频率为50HZ或60HZ。

5.根据权利要求3所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于：采用快恢复二极管将高频隔离变压器输出的占空比可变的方波交流电压整流成占空比可调的方波脉冲直流电压，向负载供电。

6.根据权利要求5所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，所述的方波交流电压整流方式为桥式整流或全波整流。

7.根据权利要求1所述的工业电阻炉温控功率调节装置，其特征在于，所述高频逆变模块中的高频逆变频率为1KHZ-40KHZ。