CN207148563U

CN207148563U - 一种用于3d玻璃热弯机的控制系统

Info

Publication number: CN207148563U
Application number: CN201720939608.XU
Authority: CN
Inventors: 张虎成
Original assignee: Guangxi Xintaili Intelligent Co ltd
Current assignee: Guangxi Xin Dali Science And Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2027-07-31

Abstract

本实用新型公开了一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，主要内容为：红外测温传感器与放大滤波电路连接，放大滤波电路与A/D转换电路连接，A/D转换电路与主控制器连接，无线通讯模块与主控制器相连，三相电源与EMI抗电磁干扰电路连接，EMI抗电磁干扰电路与整流电路连接，整流电路分别与滤波电路和相控驱动电路连接，相控驱动电路、按键电路和IGBT过温保护电路都与主控制器连接，滤波电路与逆变电路连接，所述逆变电路与负载电路连接，负载电路与锁相环电路连接，锁相环电路分别与IGBT驱动电路和主控制器连接，IGBT驱动电路分别与逆变电路和主控制器连接，液晶显示模块与主控制器连接。

Description

一种用于3D玻璃热弯机的控制系统

技术领域

本实用新型涉及热弯机控制技术领域，具体地说，特别涉及一种用于3D玻璃热弯机的控制系统。

背景技术

现有的3D玻璃热弯机主要采用的是高频感应加热。高频感应加热是利用铁磁物质在交变磁场中因电磁感应产生涡流而达到自身加热,它广泛应用于锻造、热处理、冶金等科研和生产中。现有的3D玻璃热弯机的高频感应加热控制系统不能实现对负载的频率跟踪控制，无法完成相位锁定，不能实现负载的阻抗匹配，这样加热效率低且降低了生产效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，其通过改变相角来调节输出功率，实现对负载的频率跟踪控制，完成相位锁定，实现了负载的阻抗匹配，提高了功率因数。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，包括红外测温传感器、放大滤波电路、A/D转换电路、无线通讯模块、IGBT驱动电路、锁相环电路、负载电路、逆变电路、滤波电路、整流电路、EMI抗电磁干扰电路、三相电源、相控驱动电路、按键电路、液晶显示模块、主控制器和IGBT过温保护电路；所述红外测温传感器与放大滤波电路连接，所述放大滤波电路与A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与主控制器连接，所述无线通讯模块与主控制器相连，所述三相电源与EMI抗电磁干扰电路连接，所述EMI抗电磁干扰电路与整流电路连接，所述整流电路分别与滤波电路和相控驱动电路连接，所述相控驱动电路、按键电路和IGBT过温保护电路都与主控制器连接，所述滤波电路与逆变电路连接，所述逆变电路与负载电路连接，所述负载电路与锁相环电路连接，所述锁相环电路分别与IGBT驱动电路和主控制器连接，所述IGBT驱动电路分别与逆变电路和主控制器连接，所述液晶显示模块与主控制器连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述EMI抗电磁干扰电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电感L1、电感L2和电感L3组成，所述电感L1和电容C1并联后接到三相电源的U相，所述电感L2和电容C2并联后接到三相电源的V相，所述电感L3和电容C3并联后接到三相电源的W相，所述电阻R1和电容C4并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R2和电容C5并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R3和电容C6并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R4和电容C7并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R5和电容C8并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R6和电容C9并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R7一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R8一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R9一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述整流电路采用晶闸管作为开关元件的三相桥式全控整流电路。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述IGBT驱动电路由电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三级管Q1、三级管Q2、三级管Q3、三级管Q4和三级管Q5组成。

该用于3D玻璃热弯机的控制系统采用交流380V电源供电，首先通过EMI抗电磁干扰电路，防止电网中的外来噪声干扰，同时防止逆变器功率器件开关过程中产生宽频高次谐波串入到电网中。输出的三相交流电通过整流模块，将交流整流成直流电。在通过滤波电路后，输出波纹较小，变化比较平稳的直流电压。在通过逆变电路逆变成高频的交流电压，高频的交流电压通过串联谐振电路，使电路工作在串联谐振状态，此时具有最大的加热效率和加热速度。串联谐振的电感缠绕在能量转换结构上，将电能转化为能量转换结构中的热能。串联谐振的电感线圈采样高频电流、电压信号，传输到PLL锁相环电路中，通过锁相环电路来实现对谐振电路的频率进行实时跟踪，传输到主控电路中，通过IGBT驱动电路反馈到逆变电路中，改变逆变器的工作频率，从而保证串联谐振电路永远保持在谐振状态，输出最大功率。通过红外测温传感器实现对加热体的温度控制。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：采用频率跟踪控制方式的串联谐振电路可以更好的满足负载特性变化的加热场合，从而使系统的工作效率始终保持在最高状态；其工作时间和设定温度可调节，丰富了功能且更加适合用户的需求；通过改变相角来调节输出功率，实现对负载的频率跟踪控制，完成相位锁定，实现了负载的阻抗匹配，提高了功率因数。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式EMI抗电磁干扰电路的电路图；

图3为本实用新型的一种具体实施方式IGBT驱动电路的电路图；

图4为本实用新型的一种具体实施方式IGBT过温保护电路的电路图。

附图标记说明：

1：红外测温传感器，2：放大滤波电路，3：A/D转换电路，4：无线通讯模块，5：IGBT驱动电路，6：锁相环电路，7：负载电路，8：逆变电路，9：滤波电路，10：整流电路，11：EMI抗电磁干扰电路，12：三相电源，13：相控驱动电路，14：按键电路，15：液晶显示模块，16：主控制器，17：IGBT过温保护电路，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20：电阻，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14：电容，L1、L2、L3：电感，D1、D2、D3、D4：二极管，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5：三极管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～图4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，包括红外测温传感器1、放大滤波电路2、A/D转换电路3、无线通讯模块4、IGBT驱动电路5、锁相环电路6、负载电路7、逆变电路8、滤波电路9、整流电路10、EMI抗电磁干扰电路11、三相电源12、相控驱动电路13、按键电路14、液晶显示模块15、主控制器16和IGBT过温保护电路17；所述红外测温传感器1与放大滤波电路2连接，所述放大滤波电路2与A/D转换电路3连接，所述A/D转换电路3与主控制器16连接，所述无线通讯模块4与主控制器16相连，所述三相电源12与EMI抗电磁干扰电路11连接，所述EMI抗电磁干扰电路11与整流电路10连接，所述整流电路10分别与滤波电路9和相控驱动电路13连接，所述相控驱动电路13、按键电路14和IGBT过温保护电路17都与主控制器16连接，所述滤波电路9与逆变电路8连接，所述逆变电路8与负载电路7连接，所述负载电路7与锁相环电路6连接，所述锁相环电路6分别与IGBT驱动电路5和主控制器16连接，所述IGBT驱动电路5分别与逆变电路8和主控制器16连接，所述液晶显示模块15与主控制器16连接。

优选的，所述EMI抗电磁干扰电路11由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电感L1、电感L2和电感L3组成，所述电感L1和电容C1并联后接到三相电源的U相，所述电感L2和电容C2并联后接到三相电源的V相，所述电感L3和电容C3并联后接到三相电源的W相，所述电阻R1和电容C4并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R2和电容C5并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R3和电容C6并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R4和电容C7并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R5和电容C8并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R6和电容C9并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R7一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R8一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R9一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线。由于电路具有双向对称性，此EMI抗电磁干扰电路不仅可以减小电网中的高频电磁干扰对感应加热电源的影响，同时也可以衰减感应加热电源中的高频电磁干扰对外部电网或供电网络的影响。当发生雷电或者电力网出现短路保护，以及运行大负荷的用电设备时，电网上会产生顺变过电压脉冲，即浪涌电压，它的瞬间电压值可以达到1000V，如果没有浪涌冲击保护，可能危及设备和人身安全，电阻R7～电阻R9为压敏电阻具有保护浪涌冲击电压的功能。

优选的，所述整流电路10采用晶闸管作为开关元件的三相桥式全控整流电路。在整流部分利用晶闽管构成桥式全控电路，通过改变晶间管的导通角或者移相角，从而调节整流部分输出的直流电压，改变整体输出功率。

优选的，所述IGBT驱动电路5由电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三级管Q1、三级管Q2、三级管Q3、三级管Q4和三级管Q5组成。主控制器输出的一定占空比的功率方波信号经过电容C11，二极管D4和电阻R16耦合到三极管Q4的基极，经过其倒相放大后，通过电阻R15加到三极管Q3的基极，使其处于导通或截止状态。当功率方波电平为高电平时，经过三极管Q4倒相放大后，作用于Q3使其处于截止状态，进而驱动电路推挽输出级Q1的导通，+15V的直流电压则经过三极管Q1，电阻R12和电阻R11加到功率开关管IGBT的栅极，IGBT饱和导通。当功率方波电平为低电平时，经过Q4倒相放大后，作用于Q3使其处于导通状态，进而驱动电路推挽输出级的Q2导通，拉低IGBT栅极电位，IGBT截止。一定占空比的功率方波电平在IGBT驱动电路的作用下，使IGBT进入连续的导通和截止状态，系统并联振荡，向负载输出功率。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims

1.一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，其特征在于：包括红外测温传感器、放大滤波电路、A/D转换电路、无线通讯模块、IGBT驱动电路、锁相环电路、负载电路、逆变电路、滤波电路、整流电路、EMI抗电磁干扰电路、三相电源、相控驱动电路、按键电路、液晶显示模块、主控制器和IGBT过温保护电路；所述红外测温传感器与放大滤波电路连接，所述放大滤波电路与A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与主控制器连接，所述无线通讯模块与主控制器相连，所述三相电源与EMI抗电磁干扰电路连接，所述EMI抗电磁干扰电路与整流电路连接，所述整流电路分别与滤波电路和相控驱动电路连接，所述相控驱动电路、按键电路和IGBT过温保护电路都与主控制器连接，所述滤波电路与逆变电路连接，所述逆变电路与负载电路连接，所述负载电路与锁相环电路连接，所述锁相环电路分别与IGBT驱动电路和主控制器连接，所述IGBT驱动电路分别与逆变电路和主控制器连接，所述液晶显示模块与主控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，其特征在于：所述EMI抗电磁干扰电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电感L1、电感L2和电感L3组成，所述电感L1和电容C1并联后接到三相电源的U相，所述电感L2和电容C2并联后接到三相电源的V相，所述电感L3和电容C3并联后接到三相电源的W相，所述电阻R1和电容C4并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R2和电容C5并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R3和电容C6并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R4和电容C7并联后一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R5和电容C8并联后一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线,所述电阻R6和电容C9并联后一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R7一端接到三相电源的U相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R8一端接到三相电源的V相且另一端接入到三相电源的N线，所述电阻R9一端接到三相电源的W相且另一端接入到三相电源的N线。

3.如权利要求1所述的一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，其特征在于：所述整流电路采用晶闸管作为开关元件的三相桥式全控整流电路。

4.如权利要求1所述的一种用于3D玻璃热弯机的控制系统，其特征在于：所述IGBT驱动电路由电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C10、电容C11、电容C12、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三级管Q1、三级管Q2、三级管Q3、三级管Q4和三级管Q5组成。