CN2814871Y - 感应加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种感应加热器，它包括整流滤波电路，启动模块缓冲电源、启动保护控制电路、充电振荡功率驱动电路、放电振荡功率驱动电路、匹配器、加热感应圈，整流滤波电路分别连接启动模块缓冲电源、充电振荡功率驱动电路，启动保护控制电路分别连接启动模块缓冲电源、充电振荡功率驱动电路、放电振荡功率驱动电路，充电振荡功率驱动电路与放电振荡功率驱动电路连接且并联匹配器，匹配器连接加热感应圈。本实用新型输出频率为5kHz～35kHZ，工作电压220V，加热工件直径可小于10mm，体积小携带方便，过流、空载时有报警信号输出，节电效果显著。

Description

感应加热器

技术领域：

本实用新型涉及电气技术，特别是一种感应加热器。

背景技术

感应加热器，普遍是采用八十年代中后期开发的节能效果显著的新技术，即采用新型电力电子器件场效应晶体管MOSFET，使装置全固态化。目前国内外普遍生产使用的全固态频率感应加热设备的不足之处：1)、输出频率一般都在50kHz～1000kHz，属于高频范围，即使有输出频率低于50kHz的设备，单机功率一般都在5kW～200kW，只适用于大容量的加热。2)、工作电压380V，不适合民用。3)、虽然在电路结构上比电子管简捷的多，机柜占地面积小。但是对于在0.5kW～1kW小容量使用范围内，用如此柜式机型，不仅成本高，而且耗能、无法携带。4)、虽然能应用于金属热处理、淬火、熔炼、焊接等工艺，但是被加热工件的直径一般在18mm以上，不适用于直径小于10mm的工件加热。目前，有些机械制造业直径小于10mm的工件加热仍然采用传统的电加热方式，热效率极低。5)、现有技术采用晶体管技术虽然比电子管可靠得多，但在直径小于10mm的工件加热上没有过流及空载报警输出信号，工作过程可靠性不强，对加工产品无质量保障。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种感应加热器，它输出频率为5kHz～35kHZ，工作电压220V，加热工件直径可小于10mm，体积小携带方便，过流、空载时有报警信号输出，节电效果显著。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种感应加热器，它包括整流滤波电路，启动模块缓冲电源、启动保护控制电路、充电振荡功率驱动电路、放电振荡功率驱动电路、匹配器、加热感应圈，整流滤波电路分别连接启动模块缓冲电源、充电振荡功率驱动电路，启动保护控制电路分别连接启动模块缓冲电源、充电振荡功率驱动电路、放电振荡功率驱动电路，充电振荡功率驱动电路与放电振荡功率驱动电路连接且并联匹配器，匹配器连接加热感应圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)、输出频率5kHz～35kHZ。

2)、工作电压220V，能推广至民用。

3)、使0.5kW～1kW小容量的应用机型更小，可便携。

4)、加热工件的直径可小于10mm。

5)、线路设计合理，过流、空载时有报警信号输出，使工作可靠性更强。

6)、节电效果显著。

附图说明

图1为本实用新型结构方框图

图2为本实用新型具体电路图

图3为本实用新型应用实例参考图

具体实施方式

参阅图1，本实用新型包括整流滤波电路7，启动模块缓冲电源1、启动保护控制电路4、充电振荡功率驱动电路2、放电振荡功率驱动电路3、匹配器5、加热感应圈6，整流滤波电路7分别连接启动模块缓冲电源1、充电振荡功率驱动电路2，启动保护控制电路4分别连接启动模块缓冲电源1、充电振荡功率驱动电路2、放电振荡功率驱动电路3，充电振荡功率驱动电路2与放电振荡功率驱动电路3连接且并联匹配器5，匹配器5连接加热感应圈6。

参阅图2，电源通过整流滤波电路7将交流整流成直流电源提供给充、放电振荡功率驱动电路2、3、启动模块缓冲电源1，启动模块缓冲电源1提供给启动保护控制模块4电源。当外接的可编程控制器PLC发出启动信号给启动保护控制模块4后，启动保护控制模块4同时发给充电振荡功率驱动电路2、放电振荡功率驱动电路3一个启动信号，当充电振荡功率驱动电路2接到启动信号后向电容C2充电，使其电路工作，三极管G2n导通，电流通过三极管G2n和三绕组变压器B2流向匹配器5。由于三极管G2n导通后，放电振荡功率驱动电路3中的三极管G1n集电极已建立正常工作电压。充电电流流过三绕组变压器B2，三绕组变压器B2的次级产生方向相反的两个电压，充电振荡功率驱动电路2接受了一个反向电势，使三极管G2n基极电压逐渐降低直到截止。在三极管G2n基极电压降低的同时，三极管G1n的基极电平逐渐提高到使三极管G1n导通，存储在电容C9和匹配器5中的电流通过三绕组变压器B2和三极管G1n流向启动保护控制模块的接地端，放电和充电过程中流过匹配器5的电流与三绕组变压器B2的方向相反，同时匹配器5与加热感应圈6上也流过一个反向电势，加工工件置于加热感应圈6内，对加工工件产生了一个反向切割磁场。三绕组变压器B2的反向电流流向充电振荡功率驱动电路2，使三极管G2n基极的电平增大至三极管G2n导通，这时，放电振荡功率驱动电路3的三绕组变压器B2次级的作用正好与充电电路的相反，三极管G1n基极得到一个相反电势使其电平降低直到截止。根据其上所述，充电和放电振荡功率驱动电路的作用，使匹配器5输出至加热感应圈6上产生交变的磁场，由于交变磁场的作用使其加热工件产生热量，实现对工件的加热。

若加热感应圈6中没有加工工件，在匹配器5中损耗的电流就小了。这时未损耗的电流向电容9充电，电容储存的电荷就大，电容放电时流出的电流大，在三绕组变压器B2产生的感应电势也大，三极管G1n和三极管G2n都易进入饱和状态。由于三极管G1n、G2n的截止、饱和，流过电阻R27的电流也大，取样电流流入到启动保护控制模块内的取样电路把采集到电信号与设定值比较，如超过设定值电流，使其关闭充电和放电振荡功率驱动电路的启动信号，采用了晶体管、SCR或SCR光耦电路原理，这时充、放电振荡功率驱动电路2、3停止工作，同时启动保护控制模块发出声光报警，给外接的可编程控制器PLC发出一个故障报警信号，PLC接到报警信号即发出关闭所有的启动指令，并同时中断系统运行程序，并发出声光报警。使本实用新型处于准备加热状态，并且对本实用新型发出故障复位信号，等操作人员排除故障后再恢复正常工作。

参阅图3，它为本实用新型加热螺栓8植入塑料车灯灯罩9应用实例，是通过可编程控制器PLC来控制二个螺栓感应加热的过程：当PLC向感应加热器1、2发出启动信号，使感应加热器1、2工作，感应加热电流通过匹配器5，输出到加热感应圈6，加热感应圈6把螺栓8加热到工艺所要求的温度时(可调整)，PLC发出加热停止信号，感应加热器1、2停止加热。同时PLC发出挤压指令使气缸11在气压的作用下，把达到工艺所要求温度的螺栓8植入塑料车灯灯罩9的螺栓孔中，然后气缸11接到PLC指令，释放气压，使顶杆10下落，一次完成螺栓植入灯罩。12为模具压架，13为机架。

如果在感应加热圈6中未放入螺栓8或发生过流事件，感应加热器1、2就立即停止加热，并发出声光报警，同时给PLC发出一个故障报警信号，PLC接到报警信号即发出关闭感应加热指令，并同时中断系统运行程序，来确保因螺栓8遗漏植入加热感应线圈6内或过流引起的质量事故。

本实用新型节电效果显著，以感应加热螺栓植入塑料车灯灯罩为例：

原用电加热管加热，需要50秒加热1个螺栓，功率为2000W/H，并是常开加热的且每小时可加热约为60个螺栓。

本实用新型每加热1个同样温度的螺栓只需要6秒，加热60个螺栓仅需要0.1小时，其共需消耗功率为：500W/H×0.1h＝50W。

在满负荷工作状态下(在节隙工作状态下节电更显著)，每小时加热60只螺栓计算：节电2000W/H-50W/H＝1950W/H。

如按做一个车灯罩需要4个螺栓，需要4台感应加热器：

每天可节约：1.95KW×4台×24小时＝187.20KW

每年(按全年264天计算)节电：187.20KW×264＝49420.00KW，且每年(按全年264天计算)节省电费支出42000.00元。

如全国年产300万辆汽车，每车至少4个车灯，每个车灯以4个螺栓计算，全国每年要节电：49420KW×4×300万＝59304000万KW。

Claims (1)

1、一种感应加热器，其特征在于它包括整流滤波电路7，启动模块缓冲电源1、启动保护控制电路4、充电振荡功率驱动电路2、放电振荡功率驱动电路3、匹配器5、加热感应圈6，整流滤波电路7分别连接启动模块缓冲电源1、充电振荡功率驱动电路2，启动保护控制电路4分别连接启动模块缓冲电源1、充电振荡功率驱动电路2、放电振荡功率驱动电路3，充电振荡功率驱动电路2与放电振荡功率驱动电路3连接且并联匹配器5，匹配器5连接加热感应圈6。

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