一种射频发生器匹配电感调谐装置以及射频介质加热装置制造方法及图纸

本申请公开一种射频发生器匹配电感调谐装置以及射频介质加热装置，电感调谐装置包括间隔平行相对的第一金属部和第二金属部，第一金属部与第二金属部的相同侧端部通过导电连接带连接，或者相反侧的端部通过导电连接带连接，而剩余的端部则用于串联或并联在负载电容极板的电路中，通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距、相对开合夹角，以及等距平行旋转角度中任意一种来改变两金属部之间形成的电感量，从而使负载达到匹配。本发明专利技术旨在推出一种无触点、可靠性高、成本低的适合大功率射频发生器电感匹配的调谐方法。杜绝了触点式可调电感的滋火，接触不良甚至烧坏等隐患，增加了可调电路的安全性，可靠性，提高了射频源的整体稳定性。的整体稳定性。的整体稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种射频发生器匹配电感调谐装置以及射频介质加热装置


[0001]本专利技术属于射频(高频或高周波)
，具体的，涉及一种射频发生器匹配电感调谐装置以及射频介质加热装置。

技术介绍

[0002]大功率或超大功率射频发生器一般用于工业领域的介质加热，诸如木材的快速干燥，木板的快速粘接，肉类、水产类的快速解冻，纺织品的快速干燥脱水，粮食农产品的杀虫灭菌等。射频介质加热技术以其独特的电磁场穿透力，使被加热物体内外同时受热，在国际的工业领域逐渐的被广泛应用。在射频发生器与各种负载联接时都需要进行阻抗匹配调谐以使射频能量最大效率的输出到负载。射频电源能量输出到负载通常是用两块平行极板作为电极，负载介质(物料)置于极板之间，在极板的电容形成的电场内受热，需要根据负载的不同进行阻抗匹配调谐。匹配时就要用电容或电感进行容抗或感抗的调谐。在大功率射频介质加热中，因负载普遍是容性，所以通常采用电感匹配调谐的方法。调谐电感接入电路，一般有与极板并联、与上极板串联、串联并联同时用等型式，如图(9)。在实际操作中，由于不同负载的变化，或者同一种负载在加热过程中不同时段的阻抗变化，如被加热物体随时间的不同温度或水份的变化，使负载的物理参数在变化，阻抗在随时改变。这就要求在射频运行中，匹配电感应根据负载的变化及时调谐，使电路中负载的阻抗随时处在与主振电路的阻抗匹配状态。实现的方法例如用较粗的双直铜管或单管绕成线圈，利用滑动触点接触双铜管或铜圈的不同位置，改变了电感量，从而达到了阻抗匹配。或者在一定间距的平行板材内，用绝缘丝杠带动金属接点在两板材间滑动，调谐匹配。例如图1所示，是用两个平行的金属板制作的电感，通过在两个平行金属板100之间，采用铜圈的外壁与两个金属板100分别滑动磨擦接触，通过穿过铜圈的丝杠200来驱动铜圈300滑动，改变铜圈与两个金属板的接触位置，改变了接入电路的铜板长度，也就改变了电感值的大小，调节了阻抗。这种触点式电感的调谐原理是利用了滑动导体接触两金属板的不同接入长度而实现了电感量的变化调谐。两金属板的尺寸与间距一旦确定，导体的最大电感量就确定了。改变导体的长度，电感量即会改变。一般导体越窄，电感量越大，导体越长电感量越大；反之越小。
[0003]但上述调节方式，电感的调谐都存在滑动接触点，在大功率特别是超大功率(如几十～上百千瓦)的设备运行中的射频电流很大，尤其在高频率下，处在工作中的滑动触点在传导射频电流中移动很容易滋火烧灼，并渐渐恶化导致损坏，出现事故，不仅耽误生产，还可能带来安全隐患。所以采用这种有接触点的电感调谐进行阻抗匹配的方法存在较大的缺陷。

技术实现思路

[0004]为解决以上问题，本申请公开一种射频发生器匹配电感调谐装置，包括间隔平行相对的第一金属部和第二金属部，通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距、相对开合夹角，以及等距平行旋转角度中任意一种来改变两金属部之间形成的总电感量，
[0005]其中，若第一金属部与第二金属部的相同侧端部通过导电连接带连接，另一侧端部用于串联或并联在负载电容极板的电路中，
[0006]则通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量包括：
[0007]减小第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量减小；增大第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量增大；
[0008]通过调整第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角调谐电感量包括：
[0009]减小第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量减小，增大第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量增大；
[0010]通过调整第一金属部和第二金属部间等距平行旋转角度调谐电感量包括：
[0011]第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域增多，则总电感量减小；第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域减少，则总电感量增大；
[0012]其中，若第一金属部与第二金属部的相反侧端部通过导电连接带连接，另一相反侧端部则用于串联或并联在负载电容极板的电路中，
[0013]则通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量包括：
[0014]减小第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量增大；增大第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量减小；
[0015]通过调整第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角调谐电感量包括：
[0016]减小第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量增大，增大第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量减小；
[0017]通过调整第一金属部和第二金属部间等距平行旋转角度调谐电感量包括：
[0018]第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域增多，则总电感量增大；第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域减少，则总电感量减小。
[0019]可选地，在第一金属部与第二金属部相互远离的一面都设置有绝缘板作为支撑板。
[0020]可选地，对于调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量的情况，还包括支撑架，所述支撑架设置在第一金属部上方，在所述支撑架上竖向设置有多根导向杆，导向杆的上端与支撑架固定连接，导向杆穿过第一金属部以及第一金属部支撑板后与第二金属部支撑板固定连接，
[0021]在支撑架上安装有驱动部，所述驱动部的输出端连接有螺杆，所述螺杆穿过第一金属部以及第一金属部支撑板并与第一金属部支撑板螺纹连接。
[0022]可选地，在第二金属部支撑板上设置有支撑部，在支撑部一端设置有平行于第二金属部支撑板的第一转轴，第一金属部支撑板可转动的安装在第一转轴上，使得第一金属部与第二金属部间隔平行相对且另一端可开合。
[0023]可选地，在第二金属部支撑板上设置有垂直于第二金属部支撑板的第二转轴，第一金属部支撑板可转动的安装在第二转轴上，使得第一金属部与第二金属部间隔平行相对，并可平行旋转。
[0024]可选地，所述第一金属部和第二金属部是板材、管材或其它型状金属材料。
[0025]可选地，所述第一金属部和第二金属部之间设置有5～10mm厚的绝缘板。
[0026]可选地，通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量，包括：第一
金属部与第二金属部之间的距离在0.01m～0.25m范围内调谐；
[0027]通过调整第一金属部和第二金属部间的开合角度调谐电感量，其调节范围在90
°
范围内；
[0028]通过调整第一金属部和第二金属部间的旋转角度调谐电感量，其调节范围在90
°
范围内。
[0029]本申请还提供一种射频介质加热装置，包括射频发生器、负载电容以及以上所述的射频发生器匹配电感调谐装置，所述负载电容包括平行的正极板和负极板，射频发生器振荡槽路的射频能量在槽路电感上输出，用铜或铝板连接到正极板，射频发生器的阴极或负极板均接地，并且第一金属部与第二金属部的另一侧两端串联在正极板上，或者并联在正极板和负极板上。
[0030]可选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频发生器匹配电感调谐装置，其特征在于，包括间隔平行相对的第一金属部和第二金属部，通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距、相对开合夹角，以及等距平行旋转角度中任意一种来改变两金属部之间形成的总电感量，其中，若第一金属部与第二金属部的相同侧端部通过导电连接带连接，另一侧端部用于串联或并联在负载电容极板的电路中，则通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量包括：减小第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量减小；增大第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量增大；通过调整第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角调谐电感量包括：减小第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量减小，增大第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量增大；通过调整第一金属部和第二金属部间等距平行旋转角度调谐电感量包括：第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域增多，则总电感量减小；第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域减少，则总电感量增大；其中，若第一金属部与第二金属部的相反侧端部通过导电连接带连接，另一相反侧端部则用于串联或并联在负载电容极板的电路中，则通过调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量包括：减小第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量增大；增大第一金属部和第二金属部的相对间距，则总电感量减小；通过调整第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角调谐电感量包括：减小第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量增大，增大第一金属部和第二金属部一端的相对开合夹角，则总电感量减小；通过调整第一金属部和第二金属部间等距平行旋转角度调谐电感量包括：第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域增多，则总电感量增大；第一金属部平行转动至与第二金属部重叠的区域减少，则总电感量减小。2.根据权利要求1所述的射频发生器匹配电感调谐装置，其特征在于，在第一金属部与第二金属部相互远离的一面都设置有绝缘板作为支撑板。3.根据权利要求2所述的射频发生器匹配电感调谐装置，其特征在于，对于调整第一金属部和第二金属部间的相对间距调谐电感量的情况，还包括支撑架，所述支撑架设置在第一金属部上方，在所述支撑架上竖向设置有多根导向杆，导向杆的上端与支撑架固定连接，导向杆穿过第一金属部以及第一金属部支撑板后与第二金属部支撑板固定连接，在支撑架上安装有驱动部，所述驱动部的输出端连接有螺杆，所述螺杆穿过第一金属部以...

【专利技术属性】
技术研发人员：华平，
申请(专利权)人：河北华氏纪元高频设备有限公司，
类型：发明
国别省市：