本實用新型涉及高效節(jié)能工業(yè)電磁感應(yīng)加熱技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱器。

背景技術(shù)：

金屬線材（小鋼絲）的加熱是一項世界性難題。

目前，工業(yè)生產(chǎn)金屬線材（鋼絲）的加熱大都采用傳統(tǒng)的加熱方式。傳統(tǒng)加熱方式是采用煤氣、燃油、煤炭等燃燒加熱和金屬線材自身通電短路電阻式發(fā)熱，通過熱傳遞方式使被加熱體金屬線材發(fā)熱，這種加熱方式存在高耗能低效率以及環(huán)保、安全的問題：

1、熱效率低：熱效率只有20-60%。

2、熱損失大：熱量很大部分散失到空氣中，造成熱能的損失浪費(fèi)。

3、環(huán)境溫度上升：由于熱量大量散失，周圍環(huán)境溫度升高，尤其是夏季對生產(chǎn)環(huán)境影響很大，現(xiàn)場工作溫度超過50℃，有些企業(yè)不得不采用空調(diào)降低溫度，這又造成能源的二次浪費(fèi)。

4、明火生產(chǎn)、容易造成火災(zāi)、爆炸、灼燒等安全事故。

5、采用電阻式短路發(fā)熱，整條生產(chǎn)線都帶電，容易造成觸電傷亡事故。

電磁感應(yīng)加熱是通過電磁感應(yīng)使被加熱體金屬線材直接發(fā)熱，熱效率達(dá)90%以上，可節(jié)約用電40-80%，同時具有熱源穩(wěn)定、加熱迅速、使用壽命長、減低加熱功率、降低環(huán)境溫度、維護(hù)簡便等特點，完全可以取代傳統(tǒng)加熱方式。

毋庸置疑，新型高效節(jié)能的電磁感應(yīng)加熱方式完全替代傳統(tǒng)高耗能、低效率的加熱方式是完全必要和可行的，這一節(jié)能技術(shù)發(fā)展前景廣闊，越來越受到用戶的歡迎。廣東省政府于2010年12月把該技術(shù)產(chǎn)品列入《廣東省節(jié)能技術(shù)、設(shè)備（產(chǎn)品）推薦目錄》（第二批）--該技術(shù)為汕頭高新區(qū)貝多電磁科技有限公司推薦。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱器，具體目的在于提供一種高效節(jié)能的磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱裝置。

為達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱裝置，包括高頻控制器以及IGBT逆變電路，高頻控制器內(nèi)置于控制箱內(nèi)，高頻控制器包括電源電路、整流電路、IGBT逆變電路、IGBT驅(qū)動模塊、保護(hù)電路模塊、檢測電路模塊、人機(jī)交互模塊，整流電路輸出的第一電極電連接IGBT逆變電路的第一輸入接點，整流電路輸出的第二電極連接IGBT逆變電路的第二輸入接點，單片機(jī)控制器控制連接IGBT驅(qū)動模塊,IGBT驅(qū)動模塊驅(qū)動連接IGBT逆變電路的驅(qū)動接點，IGBT逆變電路兩輸出端電連接螺旋感應(yīng)線圈的兩端。

進(jìn)一步的，在整流電路的第一電極與IGBT逆變電路的第一輸入接點之間的設(shè)置VCE檢測電路，VCE檢測電路電連接同步電路，同步電路電連接振蕩電路。

進(jìn)一步的，上述的保護(hù)電路模塊包括：設(shè)置在電源電路與整流電路之間的過流、過壓保護(hù)電路以及設(shè)置在過流、過壓保護(hù)電路與整流電路之間的突波吸收電路。

進(jìn)一步的，檢測電路模塊包括設(shè)置在整流電路與突波吸收電路之間的VAC、IAC檢測電路以及設(shè)置在整流電路的第一電極與IGBT逆變電路的一端接點之間的VCE檢測電路。

進(jìn)一步的，VAC、IAC檢測電路分別電連接功率調(diào)整電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、比較電路，單片機(jī)控制電路分別電連接調(diào)整電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、比較電路。

進(jìn)一步的，VCE檢測電路還電連接比較電路。

優(yōu)選的，上述的人機(jī)交互模塊包括：分別與單片機(jī)控制器電連接的顯示電路、聯(lián)機(jī)接口電路、控制信號電路。

優(yōu)選的，還設(shè)置控制電源電路，控制電源電路的輸入端連接在突波吸收電路與整流電路之間，控制電源電路的輸出端分別電連接單片機(jī)控制器、IGBT驅(qū)動模塊的驅(qū)動電路。

優(yōu)選的，上述的螺旋感應(yīng)線圈內(nèi)層具有隔熱層，外層為保護(hù)外殼,還設(shè)有用于承接上述的螺旋感應(yīng)線圈的支架。

本實用新型的優(yōu)點在于：發(fā)明一種新型高效節(jié)能的電磁感應(yīng)加熱方式完全替代傳統(tǒng)高耗能、低效率的磁性金屬線材加熱方式，創(chuàng)造安全環(huán)保的新型高效電磁加熱裝置，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)加熱速度快、熱效率高達(dá)90%以上，節(jié)能40%-80%。

附圖說明：

附圖1為實施例1的磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱裝置立體結(jié)構(gòu)圖；

附圖2為實施例1的磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱裝置電路結(jié)構(gòu)圖；

附圖3為實施例1的螺旋感應(yīng)線圈連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式：

實施例1：參照圖1-3，一種磁性金屬線材快速感應(yīng)加熱裝置，包括高頻控制器11以及IGBT逆變電路，高頻控制器11內(nèi)置于控制箱1內(nèi)，高頻控制器11包括電源電路、整流電路、IGBT逆變電路、IGBT驅(qū)動模塊、保護(hù)電路模塊、檢測電路模塊、人機(jī)交互模塊，整流電路輸出的第一電極電連接IGBT逆變電路的第一輸入接點，整流電路輸出的第二電極連接IGBT逆變電路的第二輸入接點，單片機(jī)控制器控制連接IGBT驅(qū)動模塊,IGBT驅(qū)動模塊驅(qū)動連接IGBT逆變電路的驅(qū)動接點，IGBT逆變電路兩輸出端電連接螺旋感應(yīng)線圈L1的兩端。

IGBT驅(qū)動模塊包括：單片機(jī)控制器控制連接的振蕩電路，振蕩電路控制連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路驅(qū)動連接IGBT逆變電路的驅(qū)動接點，VCE檢測電路還電連接同步電路,同步電路電連接輸出至振蕩電路。

上述實施例中，由整流電路輸出的第一電極電連接IGBT逆變電路的第一輸入接點，整流電路輸出的第二電極連接IGBT逆變電路的第二輸入接點連接構(gòu)成的主電路。

上述實施例中，IGBT尤其適用于大功率IGBT。

其工作過程中，電源電路為輸出交流220V/380V 50Hz的電壓通過整流電路將50Hz的交流變成直流電，同步電路用于控制振蕩電路與上述的主電路保持同步，驅(qū)動電路通過振蕩電路輸出的矩形脈沖驅(qū)動上述的主電路工作, IGBT逆變電路通過單片機(jī)控制的振蕩電路輸出的矩形脈沖受驅(qū)動電路的控制而導(dǎo)通或截止，具體的將直流轉(zhuǎn)換為頻率為8kHz-40kHz或20kHz-40kHz的高頻高壓電，具體的其頻率可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇及調(diào)節(jié)，IGBT逆變電路輸出至螺旋感應(yīng)線圈L1周圍產(chǎn)生高頻磁場時，高速變化的電流通過線圈會產(chǎn)生高速變化的磁場，當(dāng)磁場內(nèi)的磁力線通過被加熱物體（導(dǎo)電導(dǎo)磁材料）時，會使加熱體內(nèi)部產(chǎn)生無數(shù)小渦流而快速發(fā)熱。

為了使電路可以穩(wěn)定的工作，高頻控制器11內(nèi)設(shè)置的保護(hù)電路模塊包括：設(shè)置在電源電路與整流電路之間的過流、過壓保護(hù)電路以及設(shè)置在過流、過壓保護(hù)電路與整流電路之間的突波吸收電路。

過流、過壓保護(hù)可以有效的保護(hù)電路中電路器件發(fā)生過流或過壓時起到保護(hù)作用，提高電路中電器元件的使用壽命。

突波吸收電路可以有效的抑制由于IGBT逆變電路中的高速開關(guān)的使用過程中產(chǎn)生的浪涌電流或浪涌電壓，軟斬波調(diào)功可以使整個電源和逆變器的功率因數(shù)都保持在較高的值。

檢測電路模塊包括設(shè)置在整流電路與突波吸收電路之間的VAC、IAC檢測電路以及設(shè)置在整流電路的第一電極與IGBT逆變電路的第一輸入接點之間的VCE檢測電路，VAC、IAC檢測電路分別用于檢測整流電路輸入端的電壓值、電流值。

優(yōu)選的，VCE檢測電路與整流電路的第一電極之間還串聯(lián)電抗器,具體的為阻止交變電流的電感性線圈。

VAC、IAC檢測電路分別電連接功率調(diào)整電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、比較電路，單片機(jī)控制電路分別電連接調(diào)整電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、比較電路, VCE檢測電路還電連接比較電路。

由VAC、IAC檢測電路分別將檢測到的電壓、電流的模擬量數(shù)據(jù)相應(yīng)的反饋到電流檢測電路、電壓檢測電路、功率調(diào)整電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換后再反饋單片機(jī)控制器和比較電路，VCE檢測電路檢測到的模擬量數(shù)據(jù)也反饋到比較電路中給單片機(jī)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，電流檢測電路、電壓檢測電路、功率調(diào)整電路檢測到的模擬量數(shù)據(jù)也反饋到的顯示電路中進(jìn)行顯示。

比較電路根據(jù)內(nèi)置的基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比對后再反饋數(shù)據(jù)到單片機(jī)控制器中，優(yōu)選的，上述的人機(jī)交互模塊包括：分別與單片機(jī)控制器電連接的顯示電路、聯(lián)機(jī)接口電路、控制信號電路、測試電路，具體的，顯示電路可以用于顯示由上檢測的電流、電壓、功率等數(shù)值以及VCE檢測電路檢測的模擬量數(shù)據(jù)等，而聯(lián)機(jī)接口則適用于外接控制設(shè)備進(jìn)行通信使用，控制信號電路用于接收比如按鈕等外部輸入的控制信號由此調(diào)節(jié)輸出的功率等功能。

優(yōu)選的，設(shè)置控制電源電路，控制電源電路的輸入端連接在突波吸收電路與整流電路之間，控制電源電路的輸出端分別電連接單片機(jī)控制器、IGBT驅(qū)動模塊的驅(qū)動電路為上述的電路器件進(jìn)行供電。

優(yōu)選的，上述的螺旋感應(yīng)線圈L1外層具有隔熱層21，隔熱層21外層為保護(hù)外殼22,還設(shè)有用于承接上述的螺旋感應(yīng)線圈L1的支架3,隔熱層21可以起到絕熱保溫的作用。

優(yōu)選的，上述的單片機(jī)控制器還電連接散熱系統(tǒng)，具體的可以適用于啟動或關(guān)閉置于高頻控制器11的散熱系統(tǒng)，散熱系統(tǒng)可以為風(fēng)扇，由單片機(jī)控制器啟動風(fēng)扇對高頻控制器內(nèi)進(jìn)行散熱。

優(yōu)選的，加熱的材料為磁性金屬線材S，磁性金屬線材的直徑為0.50mm -5mm,磁性金屬線材材質(zhì)為鐵、鈷、鎳以及他們的合金材料。

當(dāng)然，以上僅為本實用新型較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的使用范圍，故，凡是在本實用新型原理上做等效改變均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。