一种谐波节能型高频感应加热设备制造技术

一种谐波节能型高频感应加热设备，本装置属于电力整流与变换设备．该设备设有谐波分量衰减回收电路，使可控硅调压后的谐波分量得到衰减、回收，基本上消除了低次谐波分量，利用铁磁元件磁通变化产生感应电动势，设置的非线性居里点电路，工件加热到居里点，电压不但不下降，反而上升（２－５）％，加快了加热的速度，且加工的工作硬度变动量小，金相组织均匀．该设备采用了悬浮零点的宽脉冲强触发电路，波形质量好，可靠性高．适用于各种金属部件的焊接、熔炼、表面热处理，以及电子、冶金、广播等领域的应用．（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力的整流与变换。现有高频感应加热设备，采用闸流管或可控硅调压后谐波分量较大，偶次谐波分量占基波的53％左右，不但浪费能源，而且污染电网，使工作电流波形畸变，并且工件加热到居里点温度时，电流下降，影响工件加热速度及质量。本专利技术便是针对这些弱点对调压部份作了改进，在可控硅调压后进行谐波分量衰减回收，并设置非线性居里点反馈电路。附图说明图1——谐波节能型高频感应加热设备调压电路原理图图2——谐波节能型高频感应加热设备方框原理图图3——非线性居里点反馈电路特性图中1、2、3——谐波分量衰减回收电路4——非线性居里点反馈信号电路5——三相交流可控硅调压电路6——阳极变压器7——同步信号电路8——锯齿波产生电路9——尖脉冲形成电路10——脉冲整形与输出电路11——高压硅堆12——振荡管 13——LC振荡器14——加热装置15——饱和铁磁元件16——给定偏移量电路17、18、19——同步信号板20——线性放大器21、22、23、24、25、26——脉冲触发板27——过流截止板a——反馈输入端b——偏移调节c——给定调节本谐波节能型高频感应加热设备的原理380伏三相电源从输入端输入，经三相交流可控硅调压电路5，变为0～380伏连续可调电压，调压后产生的高次谐波由谐波衰减回收电路1，2，3衰减掉或交叉反馈到另一端回收利用；0～380伏可调电压，经阳极变压器6升压到0～10仟伏后，经高压硅堆11整流成0～13.5仟伏的连续可调的直流高压；振荡管12起开关作用，它控制着LC振荡器13的工作，直流高压通过振荡管12，LC振荡器13，产生出一个200～250仟周／秒的高周波电源，然后降压后，给工件加热。 同时，三相电源给出基准信号，经同步信号电路7，与反馈讯号4和偏移信号16迭加后，触发锯齿波电路8产生锯齿波脉冲，该脉冲经尖脉冲形成电路9、整形放大与输出10，输出宽脉冲去触发可控硅5，反馈信号是由饱和铁磁元件15取得的，偏移信号是由偏移量电路16产生。 本专利技术的描述谐波分量衰减回收电路1、2、3由同样的电感L、电容C、电阻R联接后，一端与可控硅调压器输出端相连，一端交叉反馈到可控硅调压器的输入端它首先衰减大部分谐波分量，在谐振点衰减1／29剩下的谐波分量回收反馈到调压器输入端利用，经过反复实验证明，得出该一论点，高频设备不单纯是一个变换器，而且也是谐波发生器，经水电部华北电力研究所测试结果，该设备将原来的低次谐波分量，由52％下降到8.3％，偶次谐波电流，国标要求小于52安，英国G5／3标准要求小于48安，研制前为80安，研制后该设备实测为7.9安，同时谐波损耗下降75.6％，波形畸变由44％改善为2.13％，使工件加热速度加快，质量好，大大提高了电路的性能，节约了能源。 谐波分量衰减回收电路中，各参数值为电感70≈150毫亨，电容10～100微法，电阻4～12欧，最佳值电容为40微法，电阻为8欧。 非线性居里点反馈电路4由电源输入侧，引出电流反馈讯号，经线性放大器，输出一个电势，加在触发电路，去控制可控硅的导通角(如图2)由铁磁元件饱和点调节电阻、整流电桥、集成线性放大电路F－1组成；铁磁元件磁通要求为8000高斯，饱和点调节电阻调节范围6～24欧，整流电桥500伏3安，及集成线性放大电路。 非线性居里点反馈电路4中，各元件的互相接法和与其它各单元电路的接法见图1。 该电路不采用从阳极高压侧引入电压负反馈，而采用从低压侧靠铁磁元件引入电流正反馈，利用铁磁元件饱和特性(靠饱和点调节电阻调节来实现)。当工件加热时，工作在饱和区间稳压精度为1～2％，当工件加热到居里点温度时，工件周围吸热快，急需补充能量，这时因工件失磁，造成振荡管阳极电流下降，栅极电流上升，使得电路电流减少，反馈电路工作点从饱和区移到了线性区，从而引起铁磁元件有一个磁通变化量 (dφ)/(dt) ， (dφ)/(dt) 产生的感应电动势△u经线性放大器放大，反馈到输入端，使可控硅控制角增大，阳压增高，向工件迅速补充电能，非线性居里点反馈电路正是为利用这个特点设置的。在居里点处不但没有使电压下降，反而自动升高(2－5)％。如图3所示，从而得到了加速能量，使工件迅速达到规定的温度，生产实践证明，工件加热的速度加快，仿形性好，产品质量得到提高。加工工件硬度变动范围小，金相组织均匀。 该设备的触发电路反馈信号，不取自高频设备的高压侧，另点为悬浮式，与接地系统隔离，防止了高次谐波窜入触发电路，保证了波形的质量。同时采用了宽脉冲触发方式，保证系统的可靠性。 本电路的实施本电路各元件值见后。 该设备，能源利用率高，经水电部华北电力研究所测试，节电可达37.6％，谐波损耗少，加热速度快，可提高20～70％，加工工件质量好，是一种较理想的热处理设备。它适用于金属加热焊接、熔炼表面淬火以及冶金、建材、电子及广播电视等领域的整流调压用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐波节能型高频感应加热设备，包含三相电源交流可控硅调压电路［５］、阳极变压器［６］、同步电源［７］、锯齿波发生器［８］、尖脉冲形成电路［９］、脉冲整形放大电路［１０］、高压硅堆［１１］、振荡管［１２］、振荡器［１３］和淬火加热装置［１４］、其特征是有三个相同ＲＬＣ联接的，一端连接于可控硅输出端，另一端交叉反馈到可控硅调压电路的输入端，谐波分量衰减回收电路和铁磁元件，饱和点调节电阻、整流电桥、线性集成放大器组成的，从电源侧靠铁磁元件引入电流正反馈的非线性居里点反馈电路。

【技术特征摘要】
1.一种谐波节能型高频感应加热设备，包含三相电源交流可控硅调压电路[5]、阳极变压器[6]、同步电源[7]、锯齿波发生器[8]、尖脉冲形成电路[9]、脉冲整形放大电路[10]、高压硅堆[11]、振荡管[12]、振荡器[13]和淬火加热装置[14]、其特征是有三个相同RLC联接的，一端连接于可控硅输出端，另一端交叉反馈到可控硅调压电路的输入端，谐波分量衰减回收电路和铁磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱培钧，杨秀琴，
申请(专利权)人：北京拖拉机公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]