負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備的製作方法
2023-05-01 14:25:01 1
專利名稱：負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種利用交變的磁場對金屬加熱的電磁感應加熱節能設備，具體是一種負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備。
背景技術：
目前，所知的電磁感應加熱設備輸出電流的頻率固定，檢測和保護方式單一，設備保護性能差，故障率高；設備適應負載能力低，尤其是負載溫度升高以後，負載電感量發生變化，LC振蕩電路的諧振頻率也發生變化。導致設備輸出電流減小，電能轉換率下降，造成設備輸出功率減小。
發明內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備，該設備具有頻率自動跟蹤、多種檢測和保護功能。本實用新型是以如下技術方案實現的一種負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備，包括電源，與電源連接的可控矽整流電路，與可控矽整流電路連接的逆變電路，與逆變電路連接的LC振蕩電路；其特徵在於還包括一與電源連接的微控制器，與微控制器連接的溫度保護電路、LED燈指示電路和功率設定按鈕，與LC振蕩電路連接的霍爾電流檢測電路，分別與霍爾電流檢測電路連接的過流檢測電路和相位檢測電路，過流檢測電路和相位檢測電路分別於微控制器連接，微控制器通過可控矽驅動電路與可控矽整流電路連接， 微控制器與可控矽整流電路之間連接一過壓檢測電路，微控制器通過IGBT驅動電路與逆變電路連接。工作原理當設備開始工作時，微控制器發出掃頻信號，經過IGBT驅動電路驅動逆變電路使LC電路開始振蕩。當掃頻信號的頻率接近LC電路的諧振頻率時，LC振蕩電路的電流幅值逐漸增大，當霍爾電流檢測電路檢測得到的電流信號幅值足以使相位檢測電路工作時，微控制器檢測到電流信號。微控制器將掃頻信號和電流信號比較得到相位差值，經過微控制器內部鎖相環，逐漸鎖定LC諧振的頻率，此時半橋或全橋逆變電路的IGBT工作在零電流關斷(ZCS)狀態，達到了自動跟蹤LC諧振頻率的目的，即實現負載自適應的目的。本實用新型的有益效果是實現了自動跟蹤LC諧振電路諧振頻率，即負載自適應；IGBT工作在零電流(ZCS)狀態，降低了 IGBT的損耗，提高了電能利用率；實現了功率控制、功率調整、LED指示並提供了缺相保護、過流保護、過壓保護、過溫保護。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明。附圖是本實用新型原理框圖。
具體實施方式
3[0009]如附圖所示，負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備包括一三相交流電源，三相交流電源與缺相保護電路、可控矽整流電路和開關電源相連，開關電源與微控制器相連， 可控矽整流電路與可控矽驅動電路、過壓保護電路和逆變電路相連，逆變電路與IGBT驅動電路、LC振蕩電路相連，LC振蕩電路與霍爾電流檢測電路相連，霍爾電流檢測電路與相位檢測電路和過流檢測電路相連；微控制器分別與LED指示電路、功率設定按鈕、開關電源、 缺相保護電路，可控驅動電路、過壓檢測電路、IGBT驅動電路、相位檢測電路、過流檢測電路和溫度保護電路連接。所述的主控CPU採用EPMM0T100C5N，逆變電路為全橋或半橋逆變電路。具體工作過程如下1、當設備開始工作時，微控制器發出掃頻信號，經過IGBT驅動電路驅動半橋或全橋逆變電路使LC電路開始振蕩。當掃頻信號的頻率接近LC電路的諧振頻率時，LC振蕩電路的電流幅值逐漸增大，當霍爾電流檢測電路檢測得到的電流信號幅值足以使相位檢測電路工作時，微控制器檢測到電流信號。將掃頻信號和電流信號比較得到相位差值，經過微控制器內部鎖相環，逐漸鎖定LC振蕩電路諧振的頻率，此時半橋或全橋逆變電路的IGBT工作在零電流關斷(ZCQ狀態，達到了自動跟蹤LC諧振頻率的目的，即實現負載自適應的目的。2、過壓保護當外界三相電源出現電壓過高時，電壓超過系統設定上限值，過壓檢測電路輸出過壓信號。微控制器獲取過壓信號，關閉可控矽驅動信號，可控矽整流電路關閉，即關閉輸出電壓，達到過壓保護的目的。3、過流保護當負載發生變化時，導致逆變電路的輸出電流過大，超出系統設定值的上限時，過流檢測電路輸出過流信號。微控制器獲取過流信號，關閉IGBT的驅動信號，使得逆變電路停止工作，關閉輸出電流，達到過流保護的目的。4、缺相保護電路用於檢測輸入的三相交流電源，當三相電源出現缺相或者零線斷開時，缺相保護電路輸出保護信號。微控制器獲取缺相保護信號，關閉可控矽驅動信號和 IGBT驅動信號，使系統整流輸入和逆變輸出停止工作。5、功率設定通過調整IGBT驅動信號的脈衝個數，改變功率密度來實現功率。6、溫度保護電路當溫度檢測電路檢測到IBGT的溫度過高(達到溫度設定上限)，輸出溫度保護信號。微控制器獲取溫度保護信號，關閉可控矽驅動信號和IGBT驅動信號，使系統整流輸入和逆變輸出停止工作。7、LED指示電路LED只是電路的功能是當系統出現故障時顯示相應的狀態，提供給操作者相關的信息。方便操作者判斷故障的發生點。
權利要求1.一種負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備，包括三相交流電源，與三相交流電源連接的可控矽整流電路，與可控矽整流電路連接的逆變電路，與逆變電路連接的LC振蕩電路；其特徵在於還包括一與三相交流電源連接的微控制器，與微控制器連接的溫度保護電路、LED燈指示電路和功率設定按鈕，與LC振蕩電路連接的霍爾電流檢測電路，分別與霍爾電流檢測電路連接的過流檢測電路和相位檢測電路，過流檢測電路和相位檢測電路分別於微控制器連接，微控制器通過可控矽驅動電路與可控矽整流電路連接，微控制器與可控矽整流電路之間連接一過壓檢測電路，微控制器通過IGBT驅動電路與逆變電路連接。
2.根據權利要求1所述的負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備，其特徵在於所述的微控制器採用EPMM0T100C5N。
專利摘要本實用新型公開了一種負載自適應的中頻電磁感應加熱節能設備，屬於一種利用交變的磁場對金屬加熱的電磁感應加熱節能設備。該設備有一三相交流電源，三相交流電源與缺相保護電路、可控矽整流電路和開關電源相連，開關電源與微控制器相連，可控矽整流電路與可控矽驅動電路、過壓保護電路和逆變電路相連，逆變電路與IGBT驅動電路、LC振蕩電路相連，LC振蕩電路與霍爾電流檢測電路相連，霍爾電流檢測電路與相位檢測電路和過流檢測電路相連；微控制器分別與LED指示電路、功率設定按鈕、開關電源、缺相保護電路、可控驅動電路、過壓檢測電路、IGBT驅動電路、相位檢測電路、過流檢測電路和溫度保護電路連接。實現了自動跟蹤LC諧振電路諧振頻率和多種保護。
文檔編號H05B6/06GK202150960SQ201120192239
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者付療凱 申請人:徐州市凱越電子科技有限公司