工業(yè)電磁感應加熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種工業(yè)電磁感應加熱器，包括：電源模塊、控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊和加熱負載，其中：電源模塊輸入端連接供電電源，輸出端分別連接控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊和逆變模塊，電源模塊輸出各種電壓給控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊并使其正常工作；控制模塊輸入端連接采樣模塊，輸出端連接驅(qū)動保護模塊，控制模塊根據(jù)采樣模塊提供的各種采樣數(shù)據(jù)控制驅(qū)動保護模塊驅(qū)動逆變模塊的工作和停止；逆變模塊輸出端連接加熱負載，將高頻電流輸出給加熱負載，完成高效電熱轉(zhuǎn)換。本實用新型提高電網(wǎng)供電效率，節(jié)約電能，實用壽命長，從而減少了維護成本。
【專利說明】工業(yè)電磁感應加熱器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種加熱器，具體地，涉及一種工業(yè)電磁感應加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的工業(yè)加熱方式是用電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等通電發(fā)熱，再通過熱傳導的方式烤熱其他需要加熱的工業(yè)容器。電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器本身電熱轉(zhuǎn)換效率最高只有60%_80%。通過熱傳導的方式烤熱其他工業(yè)容器，熱能浪費嚴重。而電磁加熱器是用電磁感應原理直接在鐵磁性工業(yè)容器上產(chǎn)生電磁感應渦流發(fā)熱，電熱轉(zhuǎn)換效率高，所以在工業(yè)加熱領(lǐng)域被全球公認為是替代電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器的最佳產(chǎn)品。電磁感應加熱其實早已經(jīng)應用在人們的日常生活中，如家用的電磁灶等。
[0003]而在工業(yè)生產(chǎn)中，國內(nèi)塑料行業(yè)的注塑、造粒、拉絲、吹膜；建材行業(yè)的擠出、壓延、中空成型；食品行業(yè)的烘培等等，99%的工業(yè)加熱設(shè)備仍然是傳統(tǒng)的電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器。造成電能大量浪費，生產(chǎn)環(huán)境溫度高，工人工作強度高，產(chǎn)品成本大幅上升，市場競爭力大幅下降。因此許多有識之士紛紛投入大量人力物力，研發(fā)工業(yè)電磁感應加熱設(shè)備。
[0004]目前市場已經(jīng)有幾十個品牌的電磁感應加熱設(shè)備替代傳統(tǒng)的電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器，在以下場合成功應用:注塑機料筒加熱(塑料零、部件生產(chǎn)等)；塑料擠出機料筒加熱(塑鋼門窗.塑料管線生產(chǎn)等)；塑料拉絲機料筒加熱(塑料網(wǎng)、袋生產(chǎn)等)；建材行業(yè)裝飾板生產(chǎn)；食品行業(yè)加熱烘干；電纜生產(chǎn)機料筒加熱等；石油原油管道加熱輸送等；食用油管道加熱輸送等；紡織行業(yè)熨燙、特種印染滾筒加熱等；造紙行業(yè)滾筒加熱等；印刷行業(yè)滾筒加熱等；特種機 器零部件加熱安裝等；鐵、鋼件局部加熱.退火等；水.蒸汽管路加熱輸送等。但是，目前市場已經(jīng)有的幾十個品牌的電磁感應加熱設(shè)備絕大部分仿造電磁灶的電路放大元器件功率用于工業(yè)電磁加熱，所以壽命短，可靠性差，功率因數(shù)低，對電網(wǎng)影響大，電熱轉(zhuǎn)換效率達不到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種工業(yè)電磁感應加熱器，其使用壽命可達到5年以上，可靠性好，電熱轉(zhuǎn)換效率高，功率因數(shù)達97%以上，且對電網(wǎng)沒有影響。
[0006]本實用新型提供一種工業(yè)電磁感應加熱器，包括:電源模塊、控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊和加熱負載，其中:所述電源模塊輸入端連接供電電源，輸出端分別連接控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊和逆變模塊，輸出各種電壓給控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊供電；所述控制模塊采用單片機，控制模塊輸入端連接采樣模塊，輸出端連接驅(qū)動保護模塊，控制模塊根據(jù)采樣模塊提供的各種采樣數(shù)據(jù)控制驅(qū)動保護模塊驅(qū)動逆變模塊；所述逆變模塊輸出端連接加熱負載，將高頻電流輸出給加熱負載。
[0007]進一步的，所述電源模塊包括輸入濾波電路、功率因數(shù)補償電路和變壓、整流、濾波電路，其中:輸入濾波電路的輸入端連接輸入電源，輸出端與功率因數(shù)補償電路的輸入端相連，功率因數(shù)補償電路的輸出端連接變壓、整流、濾波電路。
[0008]進一步的，所述采樣模塊包括電源采樣電路、溫度采樣電路、輸出采樣電路、外接電路參數(shù)采樣電路，其中:電源采樣電路的輸入端連接輸入電源，溫度采樣電路的輸入端連接溫度管，輸出采樣電路的輸入端連接電容器，外接電路參數(shù)采樣電路的輸入端連接線圈，這四個采樣電路的輸出端均連接控制模塊。
[0009]進一步的，所述驅(qū)動保護模塊包括驅(qū)動電路、保護電路和隔離電路，其中:驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路的輸入端連接控制模塊，輸出端連接逆變模塊。
[0010]進一步的，所述逆變模塊包括逆變、輸出電路，其中:逆變、輸出電路的輸入端連接驅(qū)動保護模塊的驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路，輸出端連接加熱負載。
[0011]進一步的，所述加熱負載包括感應震蕩線圈、隔熱保溫玻璃纖維、感應鐵磁性負載，其中:感應鐵磁性負載為鋼鐵材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔熱保溫玻璃纖維，在隔熱保溫玻璃纖維外面繞有感應震蕩線圈。
[0012]本實用新型所述的電磁感應加熱器工作過程及原理如下:
[0013]電網(wǎng)輸入的三相380V電源接入該電磁感應加熱器后，經(jīng)過電源模塊的輸入濾波電路、功率因數(shù)補償電路的整理，濾除有害雜波，提高了功率因數(shù)，隔離了電網(wǎng)和機器間的相互干擾；經(jīng)過整流、濾波電路后，變成540V的直流電供給逆變模塊的逆變、輸出電路；控制模塊采用信息處理單片機，根據(jù)采樣模塊的電源采樣電路、溫度采樣電路、輸出采樣電路、外接電路參數(shù)采樣電路采集的各種信息經(jīng)過實時綜合處理后，控制驅(qū)動保護模塊的驅(qū)動電路、保護電路和隔離電路工作，同時驅(qū)動逆變模塊工作輸出高壓高頻電磁感應信號電流到加熱負載的感應震蕩線圈，高壓高頻電磁感應信號透過隔熱保溫玻璃纖維，在感應鐵磁性負載上產(chǎn)生短路渦流發(fā)熱，完成高效電熱轉(zhuǎn)換。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下的有益效果:
[0015]( I)功率因數(shù)高達97%以上，提高電網(wǎng)供電效率，節(jié)約電能，利國利民。
[0016](2)電熱轉(zhuǎn)換效率高達93%以上，比傳統(tǒng)的電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器綜合節(jié)電30%-60%，從而節(jié)約電能、利國利民。
[0017](3)使用壽命長達5年以上，而傳統(tǒng)的電熱絲、電熱(餅)塊、碳棒等加熱器3-6個月，從而減少了維護成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:電源模塊1、控制模塊3、采樣模塊2、驅(qū)動保護模塊4、逆變模塊5和加熱負載6。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。
[0021]如圖1所示，本實施例提供一種工業(yè)電磁感應加熱器，包括:電源模塊1、采樣模塊
2、控制模塊3、驅(qū)動保護模塊4、逆變模塊5和加熱負載6，其中:所述電源模塊輸入端連接供電電源，輸出端分別連接控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊和逆變模塊，輸出各種電壓給控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊供電；所述控制模塊采用單片機，控制模塊輸入端連接采樣模塊，輸出端連接驅(qū)動保護模塊，控制模塊根據(jù)采樣模塊提供的各種采樣數(shù)據(jù)控制驅(qū)動保護模塊驅(qū)動逆變模塊；所述逆變模塊輸出端連接加熱負載，將高頻電流輸出給加熱負載。
[0022]本實施例中，所述電源模塊I包括輸入濾波電路和功率因數(shù)補償電路，其中:輸入濾波電路的輸出端與功率因數(shù)補償電路的輸入端相連，輸入濾波電路的輸入端連接輸入電源，功率因數(shù)補償電路的輸出端連接變壓、整流、濾波電路，變壓、整流、濾波后供給其他模塊工作。
[0023]本實施例中，所述采樣模塊2包括電源采樣電路、溫度采樣電路、輸出采樣電路、外接電路參數(shù)采樣電路，其中:電源采樣電路的輸入端連接保險絲，輸出端連接信息處理單片機功能控制電路；溫度采樣電路的輸入端連接溫度管，輸出端連接信息處理單片機功能控制電路；輸出采樣電路的輸入端連接電容器，輸出端連接信息處理單片機功能控制電路；外接電路參數(shù)采樣電路的輸入端連接線圈，輸出端連接信息處理單片機功能控制電路。
[0024]本實施例中，所述驅(qū)動保護模塊4包括驅(qū)動電路、保護電路和隔離電路，其中:驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路的輸入端連接控制模塊，輸出端連接逆變模塊。
[0025]本實施例中，所述逆變模塊5包括逆變、輸出電路，其中:逆變、輸出電路的輸入端連接驅(qū)動保護模塊的驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路，輸出端連接加熱負載。
[0026]本實施例中，所述加熱負載6包括感應震蕩線圈、隔熱保溫玻璃纖維、感應鐵磁性負載，其中:感應鐵磁性負載為鋼鐵材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔熱保溫玻璃纖維，再在隔熱保溫玻璃纖維外面繞感應震蕩線圈。
[0027]本實施例中，電源、控制、驅(qū)動、輸出采用濾波隔離技術(shù)。
[0028]電網(wǎng)輸入的三相380V電源接入該電磁感應加熱器后，經(jīng)過電源模塊的輸入濾波電路、功率因數(shù)補償電路的整理，濾除有害雜波，提高了功率因數(shù)，隔離了電網(wǎng)和機器間的相互干擾；經(jīng)過整流、濾波電路后，變成540V的直流電供給逆變模塊的逆變、輸出電路；控制模塊根據(jù)采樣模塊的電源采樣電路、溫度采樣電路、輸出采樣電路、外接電路參數(shù)采樣電路采集的各種信息經(jīng)過實時綜合處理后，控制驅(qū)動保護模塊的驅(qū)動電路、保護電路和隔離電路工作，同時驅(qū)動逆變模塊工作輸出高壓高頻電磁感應信號電流到加熱負載的感應震蕩線圈，高壓高頻電磁感應信號透過隔熱保溫玻璃纖維，在感應鐵磁性負載上產(chǎn)生短路渦流發(fā)熱，完成高效電熱轉(zhuǎn)換。
[0029]現(xiàn)有市場上的電磁加熱器，全是邏輯程序控制固定頻率震蕩。電熱轉(zhuǎn)換效率不高。本實用新型電磁加熱器的控制模塊采用的信息處理單元為32位的單片機，配合功能控制電路，完成信息的實時處理控制，跟蹤電源、機器、負載的實時情況，得出最佳的震蕩頻率，從而達到最聞的電熱轉(zhuǎn)換效率。
[0030]以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，包括:電源模塊、控制模塊、米樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊和加熱負載，其中:所述電源模塊輸入端連接供電電源，輸出端分別連接控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊和逆變模塊，輸出各種電壓給控制模塊、采樣模塊、驅(qū)動保護模塊、逆變模塊供電；所述控制模塊采用單片機，控制模塊輸入端連接采樣模塊，輸出端連接驅(qū)動保護模塊，控制模塊根據(jù)采樣模塊提供的各種采樣數(shù)據(jù)控制驅(qū)動保護模塊驅(qū)動逆變模塊；所述逆變模塊輸出端連接加熱負載，將高頻電流輸出給加熱負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，所述電源模塊包括輸入濾波電路、功率因數(shù)補償電路和變壓、整流、濾波電路，其中:輸入濾波電路的輸入端連接輸入電源，輸出端與功率因數(shù)補償電路的輸入端相連，功率因數(shù)補償電路的輸出端連接變壓、整流、濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，所述采樣模塊包括電源采樣電路、溫度采樣電路、輸出采樣電路、外接電路參數(shù)采樣電路，其中:電源采樣電路的輸入端連接輸入電源，溫度采樣電路的輸入端連接溫度管，輸出采樣電路的輸入端連接電容器，外接電路參數(shù)采樣電路的輸入端連接線圈，這四個采樣電路的輸出端均連接控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，所述驅(qū)動保護模塊包括驅(qū)動電路、保護電路和隔離電路，其中:驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路的輸入端連接控制模塊，輸出端連接逆變模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，所述逆變模塊包括逆變、輸出電路，其中:逆變、輸出電路的輸入端連接驅(qū)動保護模塊的驅(qū)動電路、保護電路、隔離電路，輸出端連接加熱負載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)電磁感應加熱器，其特征在于，所述加熱負載包括感應震蕩線圈、隔熱保溫玻璃纖維、感應鐵磁性負載，其中:感應鐵磁性負載為鋼鐵材料做成的容器，在容器的外面或者里面包裹隔熱保溫玻璃纖維，在隔熱保溫玻璃纖維外面繞有感應震蕩線圈。
【文檔編號】H05B6/08GK203734865SQ201420127807
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】韓志明, 朱忠才, 徐亮 申請人:上海山社電子科技有限公司