感应加热装置中的感应加热线圈之间的串扰的降低，以及特别是多区感应加热系统中的串扰的降低，为电源模块提供了更大的可靠性。其包括以下步骤：监控多个感应线圈中的电流，其中每个感应线圈中的电流频率相似，在每个电流中检测由该多个感应线圈中的相邻感应线圈中的电流的相位差所产生的失真，以及将检测到失真的该多个感应线圈之一中的电流相位进行偏移，直到消除失真。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及感应加热装置，以及更特别地，涉及用于降低这种加热装置中的感应加热线圈之间的串扰的方法。
技术介绍
在典型的感应加热系统中，通常需要对工作负荷的操作温度进行精确和精密的控制。此外，对于工作负荷的各部分来说可能有必要需要不同级别的加热，使得工作负荷的各个部分必须为了准确而被精密控制。例如，Simcock的编号为5，059，762的美国专利公开了一种包括多个感应线圈部分的多区感应加热系统。每个感应线圈部分与工作负荷的相应区域相关联。来自电源的功率通过多个饱和电抗器中的相应的饱和电抗器被施加到每个线圈部分。每个饱和电抗器可操作成响应于从用于这种感应线圈部分的相应区域的操作获得的需求信号，来将一部分供电分流到其相应的感应线圈部分。由此，独立于其它区域的调节来调节每个区域中的温度。工作负荷的温度调节中增加的精确度可能需要所调节的区域变得更小。更小的区域可能进一步需要感应线圈部分之间的更小的区域间隔，从而引起每个部分中的工作线圈更靠近邻近部分中的工作线圈。由于施加高频电流到每个工作线圈以产生用于加热工作负荷的感应场，因此由一个工作线圈所产生的这种场可能部分地穿过邻近工作线圈的磁芯，弓丨起线圈之间的磁干扰或能量传递，从而导致线圈之间的串扰。容易看出，当使这些工作线圈更紧密聚集时，串扰可能变得更加严重。由于串扰增加，驱动工作线圈中的每个相应的工作线圈的每个电源模块的可靠性被显著降低。由此，存在降低多区感应加热系统中的串扰的需要，以便为电源模块提供更大的可靠性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是降低多区感应加热系统中的串扰，以便为电源模块提供更大的可靠性。本专利技术有利地提供了降低多区感应加热系统的工作线圈之间的串扰的技术。在一个方面，本专利技术提供一种感应加热装置，其包括与要被加热的熔化物(melt)或工作负荷操作地相关联的感应线圈装置，其中该线圈被分成多个限定部分，每个限定部分都与使用中的工作负荷的相应区域相关联。电源生成输入到该感应线圈装置的功率。还存在控制装置，用于调节施加到工作线圈的每个所述部分的功率，以便调节相应的关联区域中的操作温度。在另一个方面，本专利技术提供一种将音频或更高的频率、流过感应加热工作线圈的大功率电流进行同步，使得线圈之间的串扰被降低的方法，该串扰是磁干扰或能量传递。在本专利技术的优选实施例中，线圈以相同频率被驱动并且同步它们之间的相位偏移，以便最小化线圈之间的串扰。当线圈以精确相同频率运行且线圈电流之间的相位偏移在-90和+90度之间时，线圈之间的串扰被显著地降低。当线圈精确同相时，线圈之间没有串扰。只要线圈之间的相位差不超过90度，串扰通常被降低到更加可控的水平。当线圈之间通过卷轴(roll)的串扰被降低时，这将生成缩小的加热区域宽度；从而由于区域之间不需要的发热而缩小了线圈覆盖区域(footprint)的拓宽。结果，由于相同加热量需要更少的功率，系统效率将略微改善。 当结合附图和所附的权利要求来阅读时，通过学习例性优选实施例的以下描述，本专利技术的这些和其它目的、优点和特征将对于本领域技术人员是容易明白的。附图说明图I说明了由公共信号来同步工作线圈电流。图2说明了将工作线圈电流同步到公共输入电源。图3说明了通过连续相位调制来同步工作线圈电流以最小化可测量的串扰。图4说明了当感应线圈中存在未校准或其它方面的随机相位或频率时，串扰是如何存在的。图5示出当感应线圈中存在校准的或其它方面的相同的相位和频率时，串扰如何被最小化或消除。具体实施例方式现在参照图1，典型的感应加热装置尤其包括，电源模块10，其可以示例性地被分成五个电源模块部分10_。要认识到的是，可以使用任意数量的电源模块部分，并且因此任意的这种数量都处于本专利技术的范围之内。在本领域众所周知的是，电源模块10的各部分10a_e与一段感应工作线圈(没有示出)相关联，该一段感应工作线圈要与工作负荷(没有示出)的相应区域操作地相关联。同样在本领域众所周知的是，每个电源模块部分10_为它所关联的工作线圈产生工作线圈电流。根据本专利技术，公共的同步信号12被发送给各电源模块部分10_。示例性地，同步信号可以是高精度同步脉冲。同步信号可以被无线传送或经由电线11被传送。同步信号12被施加到电源模块部分10_内的现有硬件，该现有硬件响应于由同步信号所提供的定时信息，使得电源模块部分ioa_e被锁定到该定时信息上。可以在传统的电源模块部分10a_e内提供用于同步的专用硬件。示例性地，同步信号12可以是施加到每个电源模块部分10_的同步脉冲，每个电源模块部分10_与工作线圈中相应的工作线圈相关联。从公共电源产生的工作线圈电流的相位在每个电源模块部分10_处被如此偏移，使得施加到工作线圈中每个相应的工作线圈的电流被相位同步。现在参照图2，描述了本专利技术的另一个示例性实施例。如图2中所示，来自传统的三相电源15的交流(AC)信号经由电线14或无线地被发送到每个电源模块部分13_。用于同步工作线圈电流的定时信息可以由电源模块部分13_从由电源15所提供的AC信号中提取。例如，定时信息可以具有从输入三相电力的零交叉(zero-crossing)或其它精确可测量的实例所搜集的相位定时。电源模块部分13_内的传统硬件可以检测输入AC功率的零交叉的时间。因此明白的是，多区感应加热系统具有从三相电源供电的多个工作线圈，该三相电源提供同步脉冲到多个功率控制器中的每个功率控制器，每个功率调节器与工作线圈中的相应的工作线圈相关联。从电源产生的电流的相位在每个功率控制器处响应于同步脉冲而偏移，使得施加到所述工作线圈中的每个相应的工作线圈的电流被相位同步。 此外，三相电源中的零交叉可被用于从所检测的三相交叉中产生定时信息。同样地，可以用定时信息来相称产生该同步脉冲。现在参照图3，描述了本专利技术的又一个实施例。如图3中所示，来自电源模块部分16a_e的用于串扰失真检测的输出经由电线27_或无线地被发送到处理设备28。处理设备28持续地监控电源模块部分16_以检测严重的串扰。所检测的串扰所诱发的失真表明了模块和其邻居之间的相位差。处理设备18将工作线圈电流的相位进行偏移，直到不再检测到串扰失真。如本实施例所描述的，作为对施加同步或定时信号以维持工作线圈之间同步的替代，检测失真以指明缺乏同步。通过偏移相位直到这样的失真被最小化来达到同步。来自处理设备18的输出经由电线29_或无线地被传送到电源模块部分16_。从而，多区感应系统达到具有最小串扰的稳态条件。这是通常在全部或至少几个电源模块已经被加电的情况下应用的示例。同样在图3中，可以通过对与电源模块部分16_相关联的个别区域依次进行加电来更快地达到稳态，使得每个区域可以与其邻居同步而没有与另一个邻居的任何潜在的冲突性串扰。例如，电源模块部分16a在没有任何串扰的情况下被首先开启。下一个电源模块部分16b被开启并且被锁定到电源模块部分16a的信号。同样地，电源模块部分16。接着被开启并被锁定到电源t吴块16a和16b。该过程持续，直到全部的电源模块部分16_被加电。注意到，电源模块的数量是任意数量，并且该过程持续直到全部的电源模块都被加电并且被锁定到所有被先前加电的电源模块。这个示例通常在电源模块先前未被加电的情况下应用。另外如图3中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.16 US 61/286,798;2010.12.10 US 12/964,9631.一种用于多区感应加热系统的串扰降低方法，包括以下步骤 监控与加热系统中的多个电源模块部分(10、13、16)中的相应的电源模块部分相关联的多个感应线圈(17、19)中每个感应线圈中的电流，其中每个感应线圈(17、19)中的电流的频率基本上相似； 在每个电流中持续检测由所述多个感应线圈(17、19)中的相邻线圈中的电流的相位差所广生的失真；以及 相对于所述多个感应线圈(17、19)中的相邻感应线圈中的相位，将检测到该失真的所述多个感应线圈(17、19)之一中的电流的相位进行偏移，直到该失真基本上被消除，从而降低感应线圈之间的串扰。2.一种如权利要求I中所述的用于多区感应加热系统的串扰降低方法，进一步包括以下步骤 在所述多个感应线圈(17、19)中的第一感应线圈中发起电流，直到已经为所述多个感应线圈(17、19)中的所述第一感应线圈获得预定稳态条件； 在所述多个感应线圈(17、19)中的下一个相继的感应线圈中发起电流，直到已经为所述多个感应线圈(17、19)中的所述下一个相继的感应线圈获得稳态条件；以及 重复检测步骤和偏移步骤，直到该检测步骤确定基本上消除了所述多个感应线圈(17、19)中的第一感应线圈的电流中的失真。3.—种如权利要求2中所述的用于多区感应加热系统的串扰降低方法，进一步包括以下步骤 在所述多个感应线圈(17、19)中的进一步相继的多个感应线圈中的当前感应线圈中顺序地发起电流，直到已经为所述多个感应线圈(17、19)中的进一步相继的多个感应线圈中的当前感应线圈获得稳态条件；以及 重复检测步骤和偏移步骤，直到该检测步骤确定基本上消除了所述多个感应线圈(17、19)中的进一步相继的多个感应线圈中的当前感应线圈中的电流和所述多个感应线圈(17、19)中的进一步相继的多个感应线圈中的紧接在先感应线圈中的电流之间的串扰。4.一种如权利要求I中所述的用于多区感应加热系统的串扰降低方法，其中所述相位偏移步骤包括以下步骤 生成同步脉冲(12)，用于施加到每个所述电源模块部分(10、13、16);以及 响应于该同步脉冲，在每个电源模块部分(10、13、16)处将从主电源(15)产生的电流的相位进行偏移，使得施加到所述多个感应线圈(17、19)中的每个相应的感应线圈的电流被相位同步。5.—种如权利要求4中所述的在多区感应加热系统中的串扰降低方法，进一步包括以下步骤 检测电源(15)的三相电力中的零交叉；以及 根据所述检测的三相交叉来产生定时信息，用该定时信息来相称地产生该同步脉冲。6.在具有施加了来自电源(15)的电流的多个电源模块部分和多...
【专利技术属性】
技术研发人员：N·多梅尔，K·麦科尔米克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔阿斯卡公司，
类型：发明
国别省市：
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