一种电磁加热与搅拌保温的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及有色金属熔炼技术领域，公开了一种电磁加热与搅拌保温的控制系统及控制方法，包括三相交流电源，且三相交流电源输出端并联有完全相同的电流回路Ⅰ和电流回路Ⅱ，其中，电流回路Ⅰ包括依次串联的电源Ⅰ、电流HALL传感器Ⅰ、电感线圈Ⅰ和电容Ⅰ，电容Ⅰ输出端与电源Ⅰ相连；电源Ⅰ两端还并联有电压HALL传感器Ⅰ；电容Ⅰ两端还并联有开关Ⅰ；还包括用于控制零件的控制装置。本发明专利技术的电磁加热与搅拌保温的控制系统结构就简单，易于搭建，实用性强；且采用本发明专利技术的方法在加热和搅拌时均会使用两个线圈，工作效率高。工作效率高。工作效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种电磁加热与搅拌保温的控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及有色金属熔炼
，具体涉及一种电磁加热与搅拌保温的控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]在铝熔铸领域，电磁加热以其加热均匀和加热速度快等特点成为主要的加热方式。同时，搅拌也是在铝熔炼过程中一项重要的工艺流程，对铝熔体的有效搅拌能增加冶金的反应速度、改善传热和传质过程，是增加生产效率、改善质量和降低成本的关键因素。因此，带搅拌功能的铝熔铸电磁加热设备也应运而生。
[0003]目前，市面上带搅拌功能的铝熔铸电磁加热设备主要是采用两套独立线圈和两套供电电源的形式，将内线圈作为加热线圈，由独立的加热电源(可以中频或高频)供电，在内线圈外面预留一定的电气间隙后纵向放置三个线圈，并接成星型方式；该线圈与搅拌电源连接，两套线圈采用接触器断开并进行互锁，当使用加热功能时，将加热电源接入内层单相线圈，并把外层线圈与搅拌电源断开；相反，若采用搅拌功能，则将内层加热线圈与加热电源断开，同时把外层搅拌线圈与搅拌电源接通。
[0004]上述方式中采用两套独立线圈，即分别实现加热的内圈和搅拌的外圈，在加热或搅拌时只有一套线圈工作，另一个线圈电源断开后闲置，工作效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种电磁加热与搅拌保温的控制系统，其结构就简单，易于搭建，实用性强。
[0006]实现本专利技术目的所采用的技术方案是：一种电磁加热与搅拌保温的控制系统，包括三相交流电源，且三相交流电源输出端并联有完全相同的电流回路Ⅰ和电流回路Ⅱ，其中，电流回路Ⅰ包括依次串联的电源Ⅰ、电流HALL传感器Ⅰ、电感线圈Ⅰ和电容Ⅰ，电容Ⅰ输出端与电源Ⅰ相连；电源Ⅰ两端还并联有电压HALL传感器Ⅰ；电容Ⅰ两端还并联有开关Ⅰ；
[0007]电流回路Ⅱ包括依次串联的电源Ⅱ、电流HALL传感器Ⅱ、电感线圈Ⅱ和电容Ⅱ，电容Ⅱ输出端与电源Ⅱ相连；电源Ⅱ两端还并联有电压HALL传感器Ⅱ；电容Ⅱ两端还并联有开关Ⅱ；
[0008]还包括控制装置，且电源Ⅰ、电流HALL传感器Ⅰ、电压HALL传感器Ⅰ、开关Ⅰ、电源Ⅱ、电流HALL传感器Ⅱ、电压HALL传感器Ⅱ和开关Ⅱ均与控制装置电连接。
[0009]本专利技术中的三相交流电源为三相公共电网，其每相的相位相差为120
°
，相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大，在三相负载相同的情况下，发电机转矩恒定，有利于发电机的工作。在传输方面，三相系统比单相系统节省传输线，三相变压器比单相变压器经济。在用电方面，三相电容易产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。电流HALL传感器可实时监测所在电路的电流，其具有灵敏度高、抗干扰性强和低功耗等特点，同时还具备良好的隔热耐压特性与过硬的阻燃特性。开关的作用是控制电容的连接与断开，考虑到电路工作频
率较高，本专利技术中的开关优选机械开关。控制装置主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等组成，其主要作为发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个系统的操作。
[0010]进一步地，电源Ⅰ和电源Ⅱ均为单相全桥电源。
[0011]进一步地，控制装置的为微处理器。
[0012]进一步地，电感线圈Ⅰ和电感线圈Ⅱ的线圈匝数相同，且电感线圈Ⅰ和电感线圈Ⅱ的线圈均紧靠炉壁并串行在熔炉的外炉壁上。
[0013]本专利技术的另一目的在于提出一种电磁加热与搅拌保温控制系统的控制方法，其可同时实现铝溶液的加热和搅拌，适用于保温炉的恒温反应。
[0014]实现本专利技术另一目的所采用的技术方案是：
[0015]一种电磁加热与搅拌保温控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
[0016]步骤S1：加热铝溶液，同时启动电源Ⅰ和电源Ⅱ，断开开关Ⅰ和开关Ⅱ，并将电流回路Ⅰ和电流回路Ⅱ均置于谐振状态；
[0017]步骤S2：搅拌准备，当温度达到设定要求时，加入合金元素，同时关闭电源Ⅰ和电源Ⅱ，闭合开关Ⅰ和开关Ⅱ；
[0018]步骤S3：搅拌铝溶液，同时启动电源Ⅰ和电源Ⅱ，并通过控制装置使电流回路Ⅰ输出的电流相位与电流回路Ⅱ的输出电位相差90
°
，从而在铝溶液内部产生行波磁场，实现铝溶液的上下交替时翻腾运动，进行充分搅拌。
[0019]进一步地，步骤S1中，通过电压HALL传感器Ⅰ和电流HALL传感器Ⅰ采集到的电流回路Ⅰ中电压和电流信息，判断电流回路Ⅰ是否处于谐振状态；通过电压HALL传感器Ⅱ和电流HALL传感器Ⅱ采集到的电流回路Ⅱ中电压和电流信息，判断电流回路Ⅱ是否处于谐振状态。
[0020]进一步地，在步骤S3中，通过电流HALL传感器Ⅰ和电流HALL传感器Ⅱ实时监控电流回路Ⅰ和电流回路Ⅱ的输出电流位，通过调整控制脉冲，确保两个电流回路的输出电流相位差为90
°
。
[0021]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的电磁加热与搅拌保温的控制系统结构就简单，易于搭建，实用性强；且采用本专利技术的方法在加热和搅拌时均会使用两个线圈，工作效率高。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
[0023]图1是本专利技术系统的一种整体连接关系示意图。
[0024]图2是电流回路Ⅰ、电流回路Ⅱ、三相交流电源以及控制装置配合的一种连接关系图。
[0025]图3是本专利技术中控制装置的各个引脚与其他零件的一种连接关系示意图。
[0026]图4是本专利技术中电感线圈Ⅰ和电感线圈Ⅱ的一种串行连接关系示意图。
[0027]图中：1.三相交流电源；2.电流回路Ⅰ；3.电流回路Ⅱ；4.控制装置；5.电压HALL传
感器Ⅰ；6.开关Ⅰ；7.电压HALL传感器Ⅱ；8.开关Ⅱ；
[0028]201.电源Ⅰ；202.电流HALL传感器Ⅰ；203.电感线圈Ⅰ；204.电容Ⅰ；
[0029]301.电源Ⅱ；302.电流HALL传感器Ⅱ；303.电感线圈Ⅱ；304.电容Ⅱ。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0031]一种电磁加热与搅拌保温的控制系统，包括三相交流电源1，且三相交流电源1输出端并联有完全相同的电流回路Ⅰ2和电流回路Ⅱ3，其中，电流回路Ⅰ2包括依次串联的电源Ⅰ201、电流HALL传感器Ⅰ202、电感线圈Ⅰ203和电容Ⅰ204，电容Ⅰ204输出端与电源Ⅰ201相连；电源Ⅰ201两端还并联有电压HALL传感器Ⅰ5；电容Ⅰ204两端还并联有开关Ⅰ6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁加热与搅拌保温的控制系统，其特征在于，包括三相交流电源(1)，且三相交流电源(1)输出端并联有完全相同的电流回路Ⅰ(2)和电流回路Ⅱ(3)，其中，电流回路Ⅰ(2)包括依次串联的电源Ⅰ(201)、电流HALL传感器Ⅰ(202)、电感线圈Ⅰ(203)和电容Ⅰ(204)，电容Ⅰ(204)输出端与电源Ⅰ(201)相连；电源Ⅰ(201)两端还并联有电压HALL传感器Ⅰ(5)；电容Ⅰ(204)两端还并联有开关Ⅰ(6)；电流回路Ⅱ(3)包括依次串联的电源Ⅱ(301)、电流HALL传感器Ⅱ(302)、电感线圈Ⅱ(303)和电容Ⅱ(304)，电容Ⅱ(304)输出端与电源Ⅱ(301)相连；电源Ⅱ(301)两端还并联有电压HALL传感器Ⅱ(7)；电容Ⅱ(304)两端还并联有开关Ⅱ(8)；还包括控制装置(4)，且电源Ⅰ(201)、电流HALL传感器Ⅰ(202)、电压HALL传感器Ⅰ(5)、开关Ⅰ(6)、电源Ⅱ(301)、电流HALL传感器Ⅱ(302)、电压HALL传感器Ⅱ(7)和开关Ⅱ(8)均与控制装置(4)电连接。2.根据权利要求1所述的电磁加热与搅拌保温的控制系统，其特征在于，电源Ⅰ(201)和电源Ⅱ(301)均采用为单相全桥电源。3.根据权利要求1或2所述的电磁加热与搅拌保温的控制系统，其特征在于，控制装置(4)为微处理器。4.根据权利要求1或2所述的电磁加热与搅拌保温的控制系统，其特征在于，电感线圈Ⅰ(203)和电感线圈Ⅱ(303)的线圈匝数相同，且电感线圈Ⅰ(203)和电感线圈Ⅱ(303)的线圈均紧靠炉壁并串行在熔炉的外炉壁上。5.根据权利要求3所述的电磁加热与搅拌保温的控制系统，其特征在于，电感线圈Ⅰ(203)和电感线圈Ⅱ(303)的线圈匝数相...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦金星，李光叶，
申请(专利权)人：山东邦世电气有限公司，
类型：发明
国别省市：