CN216905353U - 一种双频率无缝切换感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双频率无缝切换感应加热装置，其包括壳体、第一感应加热器、第二感应加热器和铜环板。第一感应加热器包括第一感应线圈和第一电源，第一感应线圈与第一电源连接。第二感应加热器包括第二感应线圈和第二电源，第二感应线圈与第二电源连接。第一感应线圈和第二感应线圈置于壳体内部，第一感应线圈和第二感应线圈上下间隔设置并通过铜环板隔离，第一感应线圈、第二感应线圈和铜环板同轴心设置。第一感应加热器和第二感应加热器独立设置，通过铜环板可以屏蔽第一感应线圈和第二感应线圈之间的电磁感应，使得第一感应加热器和第二感应加热器在切换和运行过程中相互不会造成影响，进而保证了频率切换的稳定性和可靠性。

Description

一种双频率无缝切换感应加热装置

技术领域

本实用新型涉及感应加热装置技术领域，尤其涉及一种双频率无缝切换感应加热装置。

背景技术

感应加热是一种可以使金属物体瞬间被加热到所需的任何温度的电磁感应加热技术，其主要应用于金属工业领域，电磁感应加热来源于法拉第发现的电磁感应现象，即交变的磁场在导体中产生感应电流，从而导致导体发热。感应加热具有加热速度快、热效率高、加热均匀、产品质量好，几乎无环境污染、易于实现生产自动化等优点，是一项既节能又环保的先进技术。

通常加热时，先用较低频率加热部件更深部位,再用较高频率加热部件表面，以防止硬度过于集中在表面或者硬度梯度过大。此外，对于于铁、镍及铁镍合金等磁性材料，居里点前后相对导磁率变化非常大，通常也需要采用双频进行加热，即加热初始阶段采用中频率电源加热，当工件变成非磁性材料时，使用高频率电源加热，进而起到提高加热效率的目的。现有的双频率感应加热装置大多是中频和高频共用一套感应线圈，这也使得中高频切换会略有停顿，而通常切换频率时部件的温度一般都加热到较高的温度，即使很小间隔的一个停顿都会引起温度较大程度的变化，对于某些场合来说，这个是致命的影响。

实用新型内容

针对现有双频率感应加热装置频率切换需要停顿的问题，本实用新型的目的在于提供一种双频率无缝切换感应加热装置，其能够实现频率的无缝切换，而且加热效果好。

为达到上述目的，本实用新型公开了一种双频率无缝切换感应加热装置，其包括壳体、第一感应加热器、第二感应加热器和铜环板。

所述第一感应加热器包括第一感应线圈和第一电源，所述第一感应线圈与第一电源连接，所述第一电源为低频电源或中频电源。

所述第二感应加热器包括第二感应线圈和第二电源，所述第二感应线圈与第二电源连接，所述第二电源为中频电源或高频电源。

所述第一感应线圈和第二感应线圈置于壳体内部，所述第一感应线圈和第二感应线圈上下间隔设置并通过铜环板隔离，所述第一感应线圈、第二感应线圈和铜环板同轴心设置。

优选地，所述第一感应线圈和第二感应线圈均由水冷电缆盘旋而成。

优选地，所述第一感应线圈的内径为φ1，所述第二感应线圈的内径为φ2，所述铜环板的内径和外径分别为φ3和φ4，则φ4≥φ1＞φ2≥φ3。

优选地，所述第一感应线圈和第二感应线圈通过电木固定在壳体内部。

优选地，所述铜环板上设有通水管道，且所述通水管道沿铜环板的环面布设，所述通水管道的进出口延伸至壳体外部。

优选地，所述第一电源为中频电源，且第一电源的输出功率范围为 150-180kW，输出频率范围为1000-3000Hz。

所述第二电源为中频电源，且第二电源的输出功率范围为150-180kW，输出频率范围为1000-3000Hz；或者，所述第二电源为高频电源，且第二电源的输出功率范围为20-50kW，输出频率范围为1-20kHz。

优选地，所述壳体为双层结构，且所述双层结构之间形成封闭的空腔，所述壳体的外侧设有连通该空腔的进口和出口。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型第一感应加热器和第二感应加热器独立设置，为无缝切换提供了前提条件，通过铜环板可以屏蔽第一感应线圈和第二感应线圈之间的电磁感应，使得第一感应加热器和第二感应加热器在切换过程以及各自独立运行过程中相互不会造成影响，进而保证了频率切换的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

主要部件符号说明：

壳体10；

第一感应线圈21；

第二感应线圈31；

铜环板40，通水管道41。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种双频率无缝切换感应加热装置，其包括壳体10、第一感应加热器、第二感应加热器和铜环板40。

壳体10为双层结构，且该双层结构之间形成封闭的空腔，在壳体10的外侧设有连通该空腔的进口和出口。因为热传递效应，感应加热过程中热量会传导到壳体10上，即使壳体10内部设有隔热层仍然会使得壳体10具有加高的温度，影响装置外部的环境，通过进口、出口和空腔可以构筑一个水冷系统来实现壳体10的降温。

第一感应加热器包括第一感应线圈21和第一电源，第一感应线圈21与第一电源连接取电，第一电源为中频电源，其输出功率为范围为150-180kW，输出频率范围为1000-3000Hz。当然，根据实际加热场合及加热物材质决定，第一电源也可以是低频电源。中频电源一般包括电容、逆变器和开关等，这个是很成熟的技术，本案中不再赘述。

第二感应加热器包括第二感应线圈31和第二电源，第二感应线圈31与第二电源连接取电，第二电源为高频电源，其输出功率范围为20-50kW，输出频率范围为1-20kHz。高频电源一般也包括电容、逆变器和开关等，是很成熟的技术，不再赘述。当然，第二电源也可以是如第一电源一般的中频电源，第一感应加热器和第二感应加热器作轮换使用，因为感应线圈通电能量不可能完全无损地转换为磁通，电损耗一般是发热，对于感应加热装置需要长时间运行的情况下，第一感应加热器和第二感应加热器轮换运行可以保证加热的持续性并延长感应加热器的使用寿命。同理，基于感应线圈会发热损耗，为了保证加热器能够较长时间工作，避免频繁切换等问题，第一感应线圈21和第二感应线圈 31均由水冷电缆盘旋而成，水冷电缆可以直接采购成品，水冷电缆的冷却通水可以独立设置一套冷却系统，以避免漏电影响，当然在保证安全的前期下，也可以和外壳冷却通用一套冷却系统。

第一感应线圈21和第二感应线圈31置于壳体10内部并分别通过电木固定。第一感应线圈21置于第二感应线圈31的上方，铜环板40置于第一感应线圈 21和第二感应线圈31之间将两者隔离，第一感应线圈21、第二感应线圈31和铜环板40同轴心设置。为了保证隔离效果，第一感应线圈的内径为φ1，第二感应线圈的内径为φ2，铜环板40的内径和外径分别为φ3和φ4，则φ4≥φ1 ＞φ2≥φ3。因为铜环板40也是金属制造，在感应线圈通电的时候，铜环板 40也会受到影响导致发热，故在铜环板40上设有通水管道41，这个通水管道 41可以是铜管，通水管道41沿铜环板40的环面布设，且通水管道41的进出口延伸至壳体10外部。通水管道41可以连接并共用外壳的冷却系统。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：包括壳体、第一感应加热器、第二感应加热器和铜环板；

所述第一感应加热器包括第一感应线圈和第一电源，所述第一感应线圈与第一电源连接，所述第一电源为低频电源或中频电源；

所述第二感应加热器包括第二感应线圈和第二电源，所述第二感应线圈与第二电源连接，所述第二电源为中频电源或高频电源；

所述第一感应线圈和第二感应线圈置于壳体内部，所述第一感应线圈和第二感应线圈上下间隔设置并通过铜环板隔离，所述第一感应线圈、第二感应线圈和铜环板同轴心设置。

2.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述第一感应线圈和第二感应线圈均由水冷电缆盘旋而成。

3.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述第一感应线圈的内径为φ1，所述第二感应线圈的内径为φ2，所述铜环板的内径和外径分别为φ3和φ4，则φ4≥φ1＞φ2≥φ3。

4.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述第一感应线圈和第二感应线圈通过电木固定在壳体内部。

5.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述铜环板上设有通水管道，且所述通水管道沿铜环板的环面布设，所述通水管道的进出口延伸至壳体外部。

6.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述第一电源为中频电源，且第一电源的输出功率范围为150-180kW，输出频率范围为1000-3000Hz；

所述第二电源为中频电源，且第二电源的输出功率范围为150-180kW，输出频率范围为1000-3000Hz；或者，所述第二电源为高频电源，且第二电源的输出功率范围为20-50kW，输出频率范围为1-20kHz。

7.根据权利要求1所述的双频率无缝切换感应加热装置，其特征在于：所述壳体为双层结构，且所述双层结构之间形成封闭的空腔，所述壳体的外侧设有连通该空腔的进口和出口。

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