專利名稱：工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外大多數(shù)廠家都采用多管功率合成的方法來代替單管大功率微波源。功率合成技術(shù)需要每個(gè)微波源的頻率和相位一致，所以工業(yè)微波爐在爐膛頂部或兩側(cè)微波源的相對位置、距離、極化面的分布是否合理非常重要。一旦布置不合理，輕則降低微波源輸出功率和效率，嚴(yán)重的情況則甚至?xí)p壞微波源，使微波源產(chǎn)生非壽命終了失效。通常對其饋能方式的基本要求是(1)、在荷載情況下，爐腔與微波源具有良好的匹配，使微波源的功率無反射地饋入腔內(nèi)；(2)、饋能裝置應(yīng)能最大限度地激勵(lì)起眾多電磁振蕩模式，以保證爐腔內(nèi)微波場分布的均勻性。饋能裝置一般分為直接耦合和間接耦合兩種類型。直接耦合饋能是微波由波導(dǎo)經(jīng)過開口直接輻照到物料上加熱；而間接耦合饋能則是微波從波導(dǎo)傳播到諧振腔，在諧振腔內(nèi)振蕩，形成均勻場分布后，再經(jīng)過孔陣列輻照到物料進(jìn)行加熱。現(xiàn)有的微波電源控制方案出于節(jié)約成本的考慮，多采用負(fù)載的星形接法或撤消星形接法中性線，讓三相負(fù)載自己在線電壓中找平衡，這樣，三相線電流矢量相加后的剩余電流能夠在負(fù)載中消耗掉，不會串到主電網(wǎng)上去，消除了對供電電網(wǎng)的影響。采用負(fù)載的星形接法存在如下缺陷一旦三相負(fù)載不平衡，將產(chǎn)生較大的零線電流，而通常一臺設(shè)備使用的微波源數(shù)量又比較多，這樣將每一個(gè)微波源的零線電流累積起來，供電電網(wǎng)主零線的電流將非?？捎^，這不符合安全用電的規(guī)范，也會對電網(wǎng)中其他的用電設(shè)備產(chǎn)生干擾。采用后一種接線方案也存在如下兩個(gè)問題一、三相交流負(fù)載可能會嚴(yán)重不平衡，使得輸入電壓也不平衡，這樣會造成輸入電壓大的長時(shí)間過載運(yùn)行，嚴(yán)重影響微波磁控管的使用壽命，輸入電壓小的長時(shí)間達(dá)不到額定工作電壓，滿足不了微波功率的需求。二、微波源只能成組控制，不能單個(gè)控制。星形接法三相負(fù)載如果關(guān)掉一路，將使這一路的電壓電流累積到另兩路負(fù)載中去，使其瞬間過載燒壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的饋能口布置不合理，降低了微波源輸出功率和效率，甚至?xí)p壞微波源，造成微波源產(chǎn)生非壽命終了失效的不足，本發(fā)明旨在提供一種工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，該微波源排布方法可以最大程度實(shí)現(xiàn)爐腔內(nèi)微波場的均勻分布，保證爐腔的功率密度，提高燒結(jié)質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是所述工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐，有爐體，所述爐體兩側(cè)設(shè)有沿著輥道方向布置的多個(gè)饋能口，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，任意相鄰兩個(gè)饋能口之間的距離L為微波波長λ的二分之一的奇數(shù)倍，即L = nX/2，其中η 為奇數(shù)。進(jìn)一步地，所述工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的同組微波源的電源通過三角形接法與380V三相交流電連接。更進(jìn)一步地，所述三角形接法是指所述同組微波源包括微波電源GP-111，微波電源GP-112和微波電源GP-113，所述微波電源GP-111的L端、微波電源GP-112的L端與380V交流電源的A相電連接在一起；所述微波電源GP-Ill的M端、 微波電源GP-113的M端與380V交流電源的B相電連接在一起；所述微波電源GP-112的N 端、微波電源GP-113的N端與380V交流電源的C相電連接在一起。工業(yè)窯爐屬于大容積高功率爐體，對微波效能有較高要求，因此采用了效率較高的直接耦合饋能方式，微波源通過開設(shè)在爐體兩側(cè)的饋能口直接將微波能輸送到爐腔中。 藉由上述結(jié)構(gòu)，在確定饋口位置時(shí)，可以最大限度地激勵(lì)起盡可能多的模式，以保證膛內(nèi)的場分布均勻性，采用多管饋能，多微波源同時(shí)向爐腔饋能以實(shí)現(xiàn)較高的功率密度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過合理布置微波源，不僅能提高微波源的使用效率，有效保證爐腔的功率密度，而且可以最大程度實(shí)現(xiàn)爐腔內(nèi)微波場的均勻分布，這對材料的均勻燒結(jié)是非常有益的。另外，同組微波源按三相交流電的三角形接法錯(cuò)位排布，保證了電網(wǎng)的負(fù)載平衡， 延長了微波源的工作壽命。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。


圖1是本發(fā)明所述饋能口分布示意圖；圖2是多管饋能波形分布示意圖；圖3是本發(fā)明所述三個(gè)一組的微波電源的電連接示意圖。在圖中GP-111，GP-112，GP-113 為三個(gè)一組的微波電源；A，B，C為380V交流電源的三相輸入。
具體實(shí)施例方式一種工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，有爐體，所述爐體兩側(cè)設(shè)有沿著輥道方向布置的多個(gè)饋能口，如圖1所示，任意相鄰兩個(gè)饋能口之間的距離L為微波波長λ的二分之一的奇數(shù)倍，即L = ηλ/2，其中η為奇數(shù)。所述工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的同組微波源的電源通過三角形接法與380V三相交流電連接，如圖3所示，所述三角形接法是指所述同組微波源包括微波電源GP-111，微波電源GP-112和微波電源GP-113 ；所述微波電源GP-Ill的L端、微波電源 GP-112的L端與A相電連接在一起；所述微波電源GP-Ill的M端、微波電源GP-113的M端與B相電連接在一起；所述微波電源GP-112的N端、微波電源GP-113的N端與C相電連接在一起。同組微波源按三相交流電的三角形接法錯(cuò)位排布也保證了電網(wǎng)的負(fù)載平衡，延長了微波源的工作壽命。由此，各饋能口相隔距離為二分之一波長的奇數(shù)倍，即ηλ/2 (η = 1,3,5,7...),如圖1所示。單個(gè)微波源的軸向(沿輥道方向)波形分布示意圖如圖2-a所示，在與其間隔λ /2的地方加入相同相位的微波場，其波形分布示意圖如圖2-b所示，可合成軸向均勻的類駐波場。再加上由腔體尺寸決定的橫縱面駐波場，如圖2-c所示，可在腔體內(nèi)形成均勻無盲區(qū)的駐波分布，從而保證產(chǎn)品燒結(jié)的均勻性。同時(shí)，為了盡量減少各端口相互之間的交叉耦合現(xiàn)象，本發(fā)明采用兩路波導(dǎo)口電場方向呈90度的正交極化方式饋能。上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，在工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐爐體的兩側(cè)設(shè)有沿著輥道方向布置的多個(gè)饋能口，其特征是，任意相鄰兩個(gè)饋能口之間的距離L為微波波長λ的二分之一的奇數(shù)倍，即L = nX/2，其中η為奇數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，其特征在于，所述工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的同組微波源的電源通過三角形接法與 380V三相交流電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，其特征在于，所述三角形接法是指所述同組微波源包括微波電源GP-111，微波電源GP-112和微波電源GP-113，所述微波電源GP-Ill的L端、微波電源GP-112的L端與380V交流電源的 A相電連接在一起；所述微波電源GP-Ill的M端、微波電源GP-113的M端與380V交流電源的B相電連接在一起；所述微波電源GP-112的N端、微波電源GP-113的N端與380V交流電源的C相電連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的微波源排布方法，屬于工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)設(shè)備領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有燒結(jié)窯爐的饋能口布置不合理，降低了微波源輸出功率和效率，甚至?xí)p壞微波源，造成微波源產(chǎn)生非壽命終了失效的問題，所述微波源排布方法是在所述工業(yè)級微波高溫輥道連接燒結(jié)窯爐的爐體兩側(cè)設(shè)有沿著輥道方向布置的多個(gè)饋能口，其中任意相鄰兩個(gè)饋能口之間的距離L為微波波長λ的二分之一的奇數(shù)倍，即L＝nλ/2，其中n為奇數(shù)。本發(fā)明可以最大程度實(shí)現(xiàn)爐腔內(nèi)微波場的均勻分布，提高了微波源的使用效率，改善了材料的燒結(jié)質(zhì)量。
文檔編號F27B9/36GK102353258SQ20111024286
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者萬紹平, 周飛, 孫友元, 張剛, 張波, 彭錦波, 曹二斌, 謝平春 申請人:湖南航天工業(yè)總公司