一种中频电炉的低功率大搅控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，频率控制子电路通过反馈电流CURRENT和反馈电压VOLAGE获得控制功率并进行PI调节，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；PWM产生子电路的输入端与频率控制子电路的输出端连接；PWM相位控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输出端相连；上下线圈触发控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输入端的输出端、以及PWM相位控制子电路的输出端相连；上下线圈触发控制子电路的两个输出端分别与上线圈UP‑COIL、下线圈DOWN‑COIL相连。其优点在于将线圈分为二段绕制，通过控制这二段线圈的电流的相位，将传统四段式搅拌的上下层搅拌的电磁力的叠加，并实现了低功率，大搅拌的功能。

A Low Power and Big Stirring Control Circuit for Medium Frequency Furnace

The utility model provides a low-power and large-stirring control circuit for medium-frequency electric furnaces. The frequency control sub-circuit obtains control power through feedback current CURRENT and feedback voltage VOLAGE, and adjusts PI, outputs the analog CONTROL of controlling frequency size; the input end of the PWM generator sub-circuit is connected with the output end of the frequency control sub-circuit; the input end of the PWM phase control sub-circuit is connected with the output end of the PWM generator. The output end of the circuit is connected; the input end of the upper and lower coil trigger control sub-circuit is connected with the output end of the input end of the PWM generation sub-circuit and the output end of the PWM phase control sub-circuit; the two output ends of the upper and lower coil trigger control sub-circuit are respectively connected with the upper coil UP COIL and the lower coil DOWN COIL. Its advantage is that the coil is divided into two sections. By controlling the phase of the current of the two sections, the electromagnetic force of the traditional four-section stirring is superimposed on the upper and lower layers, and the function of low power and large stirring is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种中频电炉的低功率大搅控制电路
本技术涉及一种中频电炉的低功率大搅控制电路。
技术介绍
中频电炉，广泛用于有色金属和黑色金属的熔炼。与其他铸造设备相比较,中频感应电炉具有热效率高、熔炼时间短、合金元素烧损少、熔炼材质广等优点。在很多金属熔炼场合，需要低功率，大搅拌和成分混合均匀的特殊要求。例如：真空熔炼领域，在将金属熔化为金属液后，需要长时间的低功率，大搅拌，将成分搅拌均匀，同时不希望金属液有大的温升。熔炼铝的领域，因为铝的材质轻，需要熔炼过程中大搅拌将铝碎屑搅拌进铝金属液中以增加熔炼效率。传统的中频熔炼在需要低功率，大搅拌的场合，例如真空熔炼领域通常采用外加一个工频三相变压器，将线圈分为三段绕制，将三相变压器分别连接三段式线圈，通过改变工频三相变压器的档位，实现低功率，大搅拌的目的。但是，这样大大增加了设备的成本，系统维护性差。中频熔炼过程中，电磁场也会产生电磁力搅拌，但是这种搅拌有两个主要缺点，一是搅拌跟功率成正比，功率越大搅拌力才越大，在需要大搅拌又不希望金属液升温的情况，无法满足；二是搅拌为四段式搅拌，金属成分很难混合的均匀。
技术实现思路
本技术的提供的一种中频电炉的低功率大搅控制电路，将线圈分为二段绕制，通过控制这二段线圈的电流的相位，将传统四段式搅拌的上下层搅拌的电磁力的叠加，并实现了低功率，大搅拌的功能；解决现有技术问题，以克服现有技术的缺陷。本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，包括：频率控制子电路、PWM产生子电路、PWM相位控制子电路和上下线圈触发控制子电路；频率控制子电路通过反馈电流CURRENT和反馈电压VOLAGE获得控制功率并进行PI调节，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；PWM产生子电路的输入端与频率控制子电路的输出端连接，接收控制频率大小的模拟量，PWM产生子电路通过控制频率大小的模拟量产生PWM1的信号；PWM相位控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输出端相连，接收PWM1的信号；PWM相位控制子电路通过PWM1信号产生一个滞后90度的PWM2信号；上下线圈触发控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输入端的输出端、以及PWM相位控制子电路的输出端相连，接收PWM1的信号和PWM2的信号；上下线圈触发控制子电路的两个输出端分别与上线圈UP-COIL、下线圈DOWN-COIL相连，通过正负相位控制信号来分配PWM1信号和PWM2信号，分别驱动上线圈UP-COIL、下线圈DOWN-COIL的电流。进一步，本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，还可以具有这样的特征：频率控制子电路包括：第一芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、功率控制电位器DIAL、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和第一电容C1；第一芯片至少具有X1端、Y1端、OUT端、Z端；第一芯片U1的X1端接入反馈电流CURRENT，Y1端接入反馈电压VOLAGE；第一电阻R1的一端与功率控制电位器DIAL的第二端相连，即与功率控制电位器DIAL的的输出端相连，另一端与第二运算放大器U2的同相输入端相连；第三电阻R3的一端与第二运算放大器U2的同相输入端相连，另一端与第二运算放大器U2的输出端相连；第五电阻R5的一端分别与第一芯片U1的OUT端、Z端相连，另一端与第二运算放大器U2的反相输入端相连；第六电阻R6的一端与第二运算放大器U2的反相输入端相连，另一端接地GND；第四电阻R4的一端与第二运算放大器U2的输出端相连，另一端与第三运算放大器U3的反相输入端相连；第二电阻R2的一端第三运算放大器U3的反相输入端相连，另一端与第三运算放大器U3的输出端相连；第一电容C1的一端第三运算放大器U3的反相输入端相连，另一端与第三运算放大器U3的输出端相连；第三运算放大器U3的输出端即为频率控制子电路的输出端，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；第三运算放大器U3的同相输入端接地GND。进一步，本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，还可以具有这样的特征：第一芯片U1的型号为AD532；第一芯片U1还具有X2端、Y2端、-V端、+V端、Vos端和GND端；第一芯片U1的X2端、Y2端、Vos端和GND端接地GND。第一芯片U1的-V端接负电源端-V，+V端接正电源端+V；功率控制电位器DIAL的第一端接正电源端+V，第三端接地GND。进一步，本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，还可以具有这样的特征：PWM产生子电路包括，第八芯片U8、第五芯片U5、第四运算放大器U4、第六反相器U6、第七与非门U7、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一二极管D1和第二电容C1；第八芯片U8至少具有T+端、T-端、Q端、端和RC端；第五芯片U5至少具有Q端和CLK端；第七电阻R7的一端为PWM产生子电路的输入端，接入控制频率大小的模拟量CONTROL；即与频率控制子电路的输出端相连，第七电阻R7的另一端与第四运算放大器U4的反相输入端相连；第九电阻R9的一端与第四运算放大器U4的同相输入端相连，另一端接地GND；第八电阻R8的一端与第四运算放大器U4的输出端相连，另一端与第一二极管D1的正极相连；第二电容C2的一端与第一二极管D1的负极相连，另一端接地GND；第四运算放大器U4的反相输入端与第四运算放大器U4的输出端相连；第十电阻R10的一端与第四运算放大器U4的同相输入端相连，另一端与第一二极管D1正极相连；第六反相器U6的输入端与启动信号端ON相连，输出端与第七与非门U7的一个输入端相连；第十一电阻R11的一端与第七与非门U7的另一个输入端相连，另一端分别与第八芯片U8的Q端、第五芯片U5的CLK端相连；第七与非门U7的输出端与第八芯片U8的T+端相连；第八芯片U8的T-端与第八芯片U8的Q端相连。第八芯片U8的RC端与第一二极管D1的负极相连；第五芯片U5的Q端与PWM1信号端相连，即为PWM产生子电路的输出端，输出PWM1信号。进一步，本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，还可以具有这样的特征：第八芯片U8的型号为CD4538，还具有G端和R端；第八芯片U8的G端接地GND，R端接正电源端+V；第五芯片U5的型号为CD4027，还具有端、RST端、K端、J端、SET端、GND端和+V端；第五芯片U5的SET端、RST端和GND端接地GND；第五芯片U5的K端、J端、+V端接正电源+V端。进一步，本技术提供一种中频电炉的低功率大搅控制电路，还可以具有这样的特征：PWM相位控制子电路包括，第九芯片U9、第十芯片U10、第十一反相器U11、第十二反相器U13和第十二与门U12；第九芯片U9至少具有QA端、UP端和CLEAR端；第十芯片U10至少具有Q端、CLK端、RST端和J端；第十一反相器U11的输入端作为PWM相位控制子电路的输入端，与PWM1信号端连接，即与PWM产生子电路的输出相连；第十一反相器U11的输出端与第九芯片U9的UP端与PWM信号输入端PWM-IN相连；第九芯片U9的QA端与第十芯片U10的CLK端连接；第九芯片U9的CLEAR端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中频电炉的低功率大搅控制电路，其特征在于：包括频率控制子电路、PWM产生子电路、PWM相位控制子电路和上下线圈触发控制子电路；频率控制子电路通过反馈电流CURRENT和反馈电压VOLAGE获得控制功率并进行PI调节，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；PWM产生子电路的输入端与频率控制子电路的输出端连接，接收控制频率大小的模拟量，PWM产生子电路通过控制频率大小的模拟量产生PWM1的信号；PWM相位控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输出端相连，接收PWM1的信号；PWM相位控制子电路通过PWM1信号产生一个滞后90度的PWM2信号；上下线圈触发控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输入端的输出端、以及PWM相位控制子电路的输出端相连，接收PWM1的信号和PWM2的信号；上下线圈触发控制子电路的两个输出端分别与上线圈UP‑COIL、下线圈DOWN‑COIL相连，通过正负相位控制信号来分配PWM1信号和PWM2信号，分别驱动上线圈UP‑COIL、下线圈DOWN‑COIL的电流。

【技术特征摘要】
1.一种中频电炉的低功率大搅控制电路，其特征在于：包括频率控制子电路、PWM产生子电路、PWM相位控制子电路和上下线圈触发控制子电路；频率控制子电路通过反馈电流CURRENT和反馈电压VOLAGE获得控制功率并进行PI调节，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；PWM产生子电路的输入端与频率控制子电路的输出端连接，接收控制频率大小的模拟量，PWM产生子电路通过控制频率大小的模拟量产生PWM1的信号；PWM相位控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输出端相连，接收PWM1的信号；PWM相位控制子电路通过PWM1信号产生一个滞后90度的PWM2信号；上下线圈触发控制子电路的输入端与PWM产生子电路的输入端的输出端、以及PWM相位控制子电路的输出端相连，接收PWM1的信号和PWM2的信号；上下线圈触发控制子电路的两个输出端分别与上线圈UP-COIL、下线圈DOWN-COIL相连，通过正负相位控制信号来分配PWM1信号和PWM2信号，分别驱动上线圈UP-COIL、下线圈DOWN-COIL的电流。2.如权利要求1所述的中频电炉的低功率大搅控制电路，其特征在于：其中，频率控制子电路包括：第一芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、功率控制电位器DIAL、第二运算放大器U2、第三运算放大器U3和第一电容C1；第一芯片至少具有X1端、Y1端、OUT端、Z端；第一芯片U1的X1端接入反馈电流CURRENT，Y1端接入反馈电压VOLAGE；第一电阻R1的一端与功率控制电位器DIAL的第二端相连，即与功率控制电位器DIAL的输出端相连，另一端与第二运算放大器U2的同相输入端相连；第三电阻R3的一端与第二运算放大器U2的同相输入端相连，另一端与第二运算放大器U2的输出端相连；第五电阻R5的一端分别与第一芯片U1的OUT端、Z端相连，另一端与第二运算放大器U2的反相输入端相连；第六电阻R6的一端与第二运算放大器U2的反相输入端相连，另一端接地GND；第四电阻R4的一端与第二运算放大器U2的输出端相连，另一端与第三运算放大器U3的反相输入端相连；第二电阻R2的一端第三运算放大器U3的反相输入端相连，另一端与第三运算放大器U3的输出端相连；第一电容C1的一端第三运算放大器U3的反相输入端相连，另一端与第三运算放大器U3的输出端相连；第三运算放大器U3的输出端即为频率控制子电路的输出端，输出控制频率大小的模拟量CONTROL；第三运算放大器U3的同相输入端接地GND。3.如权利要求2所述的中频电炉的低功率大搅控制电路，其特征在于：其中，第一芯片U1的型号为AD532；第一芯片U1还具有X2端、Y2端、-V端、+V端、Vos端和GND端；第一芯片U1的X2端、Y2端、Vos端和GND端接地GND，第一芯片U1的-V端接负电源端-V，+V端接正电源端+V；功率控制电位器DIAL的第一端接正电源端+V，第三端接地GND。4.如权利要求1所述的中频电炉的低功率大搅控制电路，其特征在于：其中，PWM产生子电路包括，第八芯片U8、第五芯片U5、第四运算放大器U4、第六反相器U6、第七与非门U7、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一二极管D1和第二电容C1；第八芯片U8至少具有T+端、T-端、Q端、端和RC端；第五芯片U5至少具有Q端和CLK端；第七电阻R7的一端为PWM产生子电路的输入端，接入控制频率大小的模拟量CONTROL；即与频率控制子电路的输出端相连，第七电阻R7的另一端与第四运算放大器U4的反相输入端相连；第九电阻R9的一端与第四运算放大器U4的同相输入端相连，另一端接地GND；第八电阻R8的一端与第四运算放大器U4的输出端相连，另一端与第一二极管D1的正极相连；第二电容C2的一端与第一二极管D1的负极相连，另一端接地GND；第四运算放大器U4的反相输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭威，李俊，冯强，
申请(专利权)人：上海新研工业设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31