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一種新型感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12007141閱讀:537來源:國知局
一種新型感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)的制作方法與工藝

本實用新型涉及實型鑄造技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種新型感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)。

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背景技術(shù):
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隨著鑄造行業(yè)的發(fā)展,國家對相關(guān)行業(yè)的要求也越來越高,尤其是安全和環(huán)境污染方面。同時隨著世界經(jīng)濟的加快發(fā)展,能源變得越來越短缺,應(yīng)用感應(yīng)加熱技術(shù)的重要性顯得尤為突出。傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱設(shè)備通常采用可控硅元器件作為變頻控制元器件,而隨著制造工藝對設(shè)備的要求越來越高,傳統(tǒng)的感應(yīng)加熱設(shè)備已不能滿足,因此IGBT元器件的出現(xiàn)突破了瓶頸,為新型電源設(shè)備提供了有力保障??茖W(xué)技術(shù)的進步帶動了電力電子技術(shù)和電力半導(dǎo)體器件的開發(fā)和發(fā)展,使得感應(yīng)加熱裝置以全新的面貌出現(xiàn)在人們的面前,這種變化的突出的表現(xiàn)為:質(zhì)量輕、體積小、性能優(yōu)越、功能強、低碳經(jīng)濟、節(jié)能環(huán)保。

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技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種新型感應(yīng)加熱電源系統(tǒng),不僅保證了電源穩(wěn)定工作,使得設(shè)備安全運行,而且通過將前段逆變輸送過來的電能轉(zhuǎn)換成磁能,通過工件吸收磁能,最終達到了工件感應(yīng)加熱目的。

為實現(xiàn)上述目的設(shè)計一種新型感應(yīng)加熱電源系統(tǒng),包括整流模塊1、整流觸發(fā)板2、可編程控制器3、觸摸屏4、主控制板5、逆變觸發(fā)板6、逆變模塊7、電流互感器8、電壓互感器9及諧振回路10,所述整流模塊1分別連接整流觸發(fā)板2、逆變模塊7,所述整流觸發(fā)板2的輸出端連接可編程控制器3,所述可編程控制器3分別連接觸摸屏4、主控制板5,所述可編程控制器3與整流觸發(fā)板2、觸摸屏4、主控制板5分別進行信號交換,所述主控制板5的輸出端連接逆變觸發(fā)板6,所述逆變觸發(fā)板6的輸出端連接逆變模塊7,所述逆變模塊7與電流互感器8相連,所述諧振回路10分別連接電流互感器8、電壓互感器9,所述電流互感器8、電壓互感器9的輸出端分別連接主控制板5。

所述觸摸屏4用于人機信息交換,所述觸摸屏4通過線路連接有報警裝置。

所述整流模塊1包括可控硅一D1、可控硅二D2、可控硅三D3、二極管一D4、二極管二D5、二極管三D6及電容C1,所述可控硅一D1與二極管一D4串聯(lián)后、可控硅二D2與二極管二D5串聯(lián)后、可控硅三D3與二極管三D6串聯(lián)后分別與電容C1并聯(lián)連接。

本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比,其變頻設(shè)備的控制回路上設(shè)備工作頻率上限可達到50KHZ,控制部分的組成有主控制板、整流觸發(fā)板、逆變觸發(fā)板、可編程控制器、觸摸屏及逆變電流和電壓反饋信號,操作人員通過觸摸屏輸入功率,可編程控制器接收到開爐指令后,發(fā)送信號給主控制板,主控制板監(jiān)測整流和可編程控制器正常后,發(fā)送控制命令逆變觸發(fā)板然后逆變開啟,開啟后通過反饋電壓和電流信號來調(diào)整功率,從而不僅保證了電源穩(wěn)定工作,使得設(shè)備安全運行,而且通過將前段逆變輸送過來的電能轉(zhuǎn)換成磁能,以及通過工件吸收磁能,最終達到了工件感應(yīng)加熱目的,值得推廣應(yīng)用。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的原理框圖;

圖2是本實用新型中整流模塊的原理框圖;

圖中:1、整流模塊 2、整流觸發(fā)板 3、可編程控制器 4、觸摸屏 5、主控制板 6、逆變觸發(fā)板 7、逆變模塊 8、電流互感器 9、電壓互感器 10、諧振回路 D1、可控硅一 D2、可控硅二 D3、可控硅三 D4、二極管一 D5、二極管二 D6、二極管三 C1、電容。

[具體實施方式]

下面結(jié)合附圖對本實用新型作以下進一步說明:

如附圖1所示,本實用新型包括整流模塊1、整流觸發(fā)板2、可編程控制器3、觸摸屏4、主控制板5、逆變觸發(fā)板6、逆變模塊7、電流互感器8、電壓互感器9及諧振回路10,整流模塊1分別連接整流觸發(fā)板2、逆變模塊7,整流觸發(fā)板2的輸出端連接可編程控制器3,可編程控制器3分別連接觸摸屏4、主控制板5,可編程控制器3與整流觸發(fā)板2、觸摸屏4、主控制板5分別進行信號交換,主控制板5的輸出端連接逆變觸發(fā)板6,逆變觸發(fā)板6的輸出端連接逆變模塊7,逆變模塊7與電流互感器8相連,諧振回路10分別連接電流互感器8、電壓互感器9,電流互感器8、電壓互感器9的輸出端分別連接主控制板5。觸摸屏4用于人機信息交換,觸摸屏4通過線路連接有報警裝置;整流模塊1包括可控硅一D1、可控硅二D2、可控硅三D3、二極管一D4、二極管二D5、二極管三D6及電容C1,可控硅一D1與二極管一D4串聯(lián)后、可控硅二D2與二極管二D5串聯(lián)后、可控硅三D3與二極管三D6串聯(lián)后分別與電容C1并聯(lián)連接,如附圖2所示。

其中,整流模塊,其作用是將進線三相交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)閮上嘀绷麟娫?;整流觸發(fā)板,其作用是當(dāng)進線三相電源送電后,整流觸發(fā)板對整流可控硅進行逐步開放,直到全開放后端電容充電完成,隨后發(fā)送指令給可編程控制器;可編程控制器,其作用是處理感應(yīng)加熱設(shè)備外圍所有信號,并與主控板、觸摸屏、整流觸發(fā)板進行信號交換對接,保證設(shè)備安全運行;觸摸屏的作用是人機信息交換,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)報警時,及時提醒現(xiàn)場人員,現(xiàn)場人員也可通過觸摸屏對設(shè)備進行功率、重量、溫度等參數(shù)的設(shè)定;主控制板,作用是與可編程控制器之間進行數(shù)據(jù)交換,收集逆變反饋電壓和電流信號,對逆變觸發(fā)板發(fā)脈沖,保證電源穩(wěn)定工作的核心元器件;逆變觸發(fā)板,作用是接收主控板發(fā)來的信號,轉(zhuǎn)換脈沖信號后,直接發(fā)送到IGBT逆變模塊上,也起到有效隔離高壓和低壓的作用;逆變模塊,作用是根據(jù)逆變觸發(fā)板發(fā)來的脈沖信號,實現(xiàn)直流變交流的過程;電流互感器,作用是檢測逆變電流,輸送到主控板,主控板根據(jù)逆變電流和電壓信號進行計算有效功率;電壓互感器,作用是檢測逆變諧振電壓,輸送到主控板,主控板根據(jù)逆變電流和電壓信號進行計算有效功率;諧振回路,作用是通過將前段逆變輸送過來的電能轉(zhuǎn)換成磁能,然后通過工件吸收磁能,最終達到工件感應(yīng)加熱目的。

本實用新型所述的感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)安裝完成后,調(diào)試可編程控制器和外圍所有信號對接,模擬所有報警信息在屏幕和功能上正常;校正整流脈沖觸發(fā),在送三相進行時的充電時間為5S,調(diào)試主控板對逆變模塊控制后,電壓和電流波形;整個設(shè)備聯(lián)動調(diào)試,輸送功率正常和反饋信號正常。整個過程正常調(diào)試完成。

整流部分由3只二極管和3只可控硅組成擔(dān)任,D1、D2、D3為整流可控硅,D4、D5、D6二極管。當(dāng)進行三相電源輸入時,整流可控硅逐步開放角度,直到完全打開,C1電容充滿電,時間5S,整流始終滿開放,不會導(dǎo)致電網(wǎng)的功率因數(shù)下降。串聯(lián)諧振電路去掉了龐大而笨重的濾波電抗器,減小了損耗,濾波由電容C1擔(dān)任。變頻電路由4只IGBT構(gòu)成,IGBT的導(dǎo)通損耗比可控硅低,而關(guān)斷損耗大大低于可控硅的開關(guān)損耗,因此變頻電流的損耗大約在3%。該電路的功率調(diào)節(jié)有兩種方式:一種是改變變頻電路的工作頻率(變頻),另一種是改變IGBT的導(dǎo)通時間(調(diào)寬)。輸出電路的特征是感應(yīng)線圈與補償電容串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)諧振電路。此電路的特征是流過IGBT的電流與流過感應(yīng)線圈及補償電容的電流相等,而感應(yīng)線圈上的電壓是整流后直流電壓的3-10倍(串聯(lián)諧振電路的特征是振蕩線圈的電壓是直流電壓的Q倍)。感應(yīng)線圈上的功率P=感應(yīng)線圈上的電壓(V)×流過感應(yīng)線圈的電流(I)。

本實用新型并不受上述實施方式的限制,其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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