一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，包括控制柜、電容器、加熱線圈以及與控制柜連接的三相交流電源，所述的加熱線圈與電容器并聯(lián)；控制柜內(nèi)設(shè)有微電腦主控板、逆變脈沖激勵(lì)變壓器、中頻掃頻傳感器、可控整流電路和含有四組SCR的全橋逆變電路；所述的三相交流電源依次經(jīng)過(guò)可控整流電路和直流電抗器后與全橋逆變電路連接；微電腦主控板的控制端經(jīng)過(guò)逆變脈沖變壓器與全橋逆變電路的控制極相連；可控整流電路的控制極與微電腦主控板的整流控制端連接；可控整流電路上還設(shè)有電流互感器，電流互感器的輸出端經(jīng)匹配變壓器與微電腦主控板的可控整流電流反饋檢測(cè)端連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱速度快，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低。
【專利說(shuō)明】一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁感應(yīng)裝置，具體說(shuō)是一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在金屬工件的制造中，淬火是一種重要的處理步驟。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件，如齒輪、軋輥、滲碳零件等。目前的淬火處理工藝中，通常采用火焰加熱工件，這種加熱方式不僅有廢氣、廢渣排放，而且加熱過(guò)程中大部分熱量散發(fā)到環(huán)境中，冷源利用率低，并且工件在加熱過(guò)程中一直與燃料及其氧化物接觸，容易使異物侵入，從而影響工件質(zhì)量，這種加熱方式還需要將工件整體加熱，無(wú)法做局部加熱，能量消耗大，并且整體加熱導(dǎo)致工件變形大，影響工件成品質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)中的不足，提供一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱速度快，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低。
[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，包括控制柜、電容器、加熱線圈以及與控制柜連接的三相交流電源，所述的加熱線圈與電容器并聯(lián)；控制柜內(nèi)設(shè)有微電腦主控板、逆變脈沖激勵(lì)變壓器、中頻掃頻傳感器、可控整流電路和含有四組SCR的全橋逆變電路；電容器和加熱線圈并接后的一端與全橋逆變電路中相互并聯(lián)的第一組SCR和第二組SCR相接，電容器和加熱線圈并接后的另一端與全橋逆變電路中相互并聯(lián)的第三組SCR和第四組SCR相接；所述的三相交流電源依次經(jīng)過(guò)可控整流電路和直流電抗器后與全橋逆變電路連接；微電腦主控板的控制端經(jīng)過(guò)逆變脈沖變壓器與全橋逆變電路的控制極相連；可控整流電路的控制極與微電腦主控板的整流控制端連接；可控整流電路上還設(shè)有電流互感器，電流互感器的輸出端經(jīng)匹配變壓器與微電腦主控板的可控整流電流反饋檢測(cè)端連接。
[0005]所述的全橋逆變電路中，每組SCR中均設(shè)有兩個(gè)相互串聯(lián)的SCR。
[0006]所述的可控整流電路和全橋逆變電路上設(shè)有冷卻水盒，冷卻水盒內(nèi)設(shè)有水腔，水腔上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口處分別連接導(dǎo)水管，導(dǎo)水管呈環(huán)狀盤旋設(shè)置。
[0007]所述的冷卻水盒的進(jìn)水口處設(shè)有流量傳感器，流量傳感器的輸出端與微電腦主控板的缺水反饋檢測(cè)端連接。
[0008]所述的加熱線圈由中空無(wú)縫銅管螺旋盤繞而成，加熱線圈一端設(shè)有進(jìn)線連接端子和冷水進(jìn)口，另一端設(shè)有出線連接端子和冷水出口。
[0009]所述的可控整流電路為可控橋式整流電路，每個(gè)橋臂上設(shè)有一只SCR，每只SCR的控制端分別和微電腦主控板連接。
[0010]所述的電容器與加熱線圈的并聯(lián)電路中還設(shè)有中頻電壓互感器；微電腦主控板中還設(shè)有過(guò)流傳感器和過(guò)壓傳感器，中頻電壓互感器的一組輸出端分別與微電腦主控板的中頻掃頻傳感器、過(guò)流傳感器和過(guò)壓傳感器的反饋信號(hào)檢測(cè)端連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明中，三相電源經(jīng)可控整流、電抗濾波后，再經(jīng)全橋逆變電路變?yōu)榻蛔冸娏鳎谌珮蚰孀冸娐分胁捎肧CR零電壓軟啟動(dòng)控制，啟動(dòng)成功率高，無(wú)沖擊，提高了負(fù)載電路的穩(wěn)定性和加熱效率，并且簡(jiǎn)化了電路組成，降低了故障率。微電腦主控板設(shè)有掃頻信號(hào)反饋檢測(cè)端，自動(dòng)跟蹤諧振電路的頻率。微電腦主控板的控制信號(hào)經(jīng)過(guò)激勵(lì)變壓器后控制SCR的開關(guān)。輸出功率的調(diào)整是通過(guò)直流調(diào)壓的方式實(shí)現(xiàn)的，為實(shí)現(xiàn)直流調(diào)壓，微電腦主控板還設(shè)有電流反饋信號(hào)檢測(cè)端、三相同步信號(hào)檢測(cè)端，保證了可控整流可靠安全工作。在本技術(shù)方案的全橋逆變電路中，四個(gè)橋臂對(duì)稱通斷工作，每組SCR中均設(shè)有兩個(gè)串聯(lián)的SCR，這降低了SCR的壓降要求，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了保護(hù)SCR，微電腦主板設(shè)有過(guò)流、過(guò)壓分析和響應(yīng)中斷電路,一旦過(guò)流、過(guò)壓現(xiàn)象立即關(guān)斷電路,防止意外發(fā)生。另外,本技術(shù)方案中SCR、加熱線圈設(shè)有水冷裝置，采用冷卻水進(jìn)行冷卻，該設(shè)置方式冷卻效率高，極大提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。本技術(shù)方案的加熱設(shè)備電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱速度快，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，自動(dòng)跟蹤諧振電路固有頻率，能夠根據(jù)需要調(diào)整交變電流的功率，調(diào)整簡(jiǎn)便且調(diào)整范圍大。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明控制柜中的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中全橋逆變電路的設(shè)置方式示意圖；
圖4是本發(fā)明中可控整流電路的設(shè)置方式示意圖；
圖5是本發(fā)明中SCR冷卻水盒的連接方式示意圖；
圖6是本發(fā)明中與冷卻水盒連接的導(dǎo)水管的盤旋方式示意圖；
圖7是本發(fā)明中加熱線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記:1、控制柜，2、電容器，3、加熱線圈，4、微電腦主控板，5、逆變脈沖激勵(lì)變壓器，6、三相交流電源，7、可控整流電路，8、直流電抗器，9、電流互感器，10、匹配變壓器，11、全橋逆變電路，12、第一組SCR，13、第二組SCR，14、第三組SCR，15、第四組SCR，16、中頻掃頻傳感器，17、流量傳感器，18、過(guò)流傳感器，19、過(guò)壓傳感器，20、冷卻水盒，21、進(jìn)水口，22、出水口，23、冷水進(jìn)口，24、冷水出口，25、進(jìn)線連接端子，26、出線連接端子，27、導(dǎo)水管。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，包括控制柜1、電容器2、加熱線圈3以及與控制柜I連接的三相交流電源6，其特征在于:所述的加熱線圈3與電容器2并聯(lián)；控制柜I內(nèi)設(shè)有微電腦主控板4、逆變脈沖激勵(lì)變壓器5、中頻掃頻傳感器16、可控整流電路7和含有四組SCR的全橋逆變電路11 ；電容器2和加熱線圈3并接后的一端與全橋逆變電路11中相互并聯(lián)的第一組SCR12和第二組SCR13相接，電容器2和加熱線圈3并接后的另一端與全橋逆變電路11中相互并聯(lián)的第三組SCR14和第四組SCR15相接，每組SCR中均設(shè)有兩個(gè)相互串聯(lián)的SCR，能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；所述的三相交流電源6依次經(jīng)過(guò)可控整流電路7和直流電抗器8后與全橋逆變電路11連接；微電腦主控板4的控制端經(jīng)過(guò)逆變脈沖變壓器5與全橋逆變電路11的控制極相連；可控整流電路7為可控橋式整流電路，每個(gè)橋臂上設(shè)有一只SCR，每只SCR的控制端分別和微電腦主控板4連接。可控整流電路7上還設(shè)有電流互感器9，電流互感器9的輸出端經(jīng)匹配變壓器10與微電腦主控板4的可控整流電流反饋檢測(cè)端連接。所述的電容器2與加熱線圈3的并聯(lián)電路中還設(shè)有中頻電壓互感器；微電腦主控板4中還設(shè)有過(guò)流傳感器18和過(guò)壓傳感器19，中頻電壓互感器的一組輸出端分別與微電腦主控板4的中頻掃頻傳感器16、過(guò)流傳感器18和過(guò)壓傳感器19的反饋信號(hào)檢測(cè)端連接。
[0014]所述的可控整流電路7和全橋逆變電路11上設(shè)有冷卻水盒20，冷卻水盒20內(nèi)設(shè)有水腔，水腔上設(shè)有進(jìn)水口 21和出水口 22，在水腔內(nèi)通入循環(huán)水以降低SCR的溫度，進(jìn)水口 21和出水口 22處分別連接導(dǎo)水管27，導(dǎo)水管27呈環(huán)狀盤旋設(shè)置。冷卻水盒20的進(jìn)水口 21處設(shè)有流量傳感器17，流量傳感器17的輸出端與微電腦主控板4的缺水反饋檢測(cè)端連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水冷裝置的通水情況，防止意外缺水。所述的加熱線圈3由中空無(wú)縫銅管螺旋盤繞而成，加熱線圈3 —端設(shè)有進(jìn)線連接端子25和冷水進(jìn)口 23，另一端設(shè)有出線連接端子26和冷水出口 24，這種冷卻方式使線圈直接和冷卻水接觸，降溫效率高。
[0015]所述的中頻掃頻傳感器16 —組輸出端分別與微電腦主控板的掃頻反饋信號(hào)檢測(cè)端、過(guò)流檢測(cè)端、過(guò)壓檢測(cè)端連接。微電腦主控板4除設(shè)有控制和反饋接口外，還有缺相分析顯示、過(guò)壓分析顯示和過(guò)流分析顯示功能。
【權(quán)利要求】
1.一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，包括控制柜(I)、電容器(2)、加熱線圈(3)以及與控制柜(I)連接的三相交流電源(6)，其特征在于:所述的加熱線圈(3)與電容器(2)并聯(lián)；控制柜(I)內(nèi)設(shè)有微電腦主控板(4)、逆變脈沖激勵(lì)變壓器(5)、中頻掃頻傳感器(16)、可控整流電路(7)和含有四組SCR的全橋逆變電路(11);電容器(2)和加熱線圈(3)并接后的一端與全橋逆變電路(11)中相互并聯(lián)的第一組SCR (12)和第二組SCR (13)相接，電容器(2)和加熱線圈(3)并接后的另一端與全橋逆變電路(11)中相互并聯(lián)的第三組SCR (14)和第四組SCR (15)相接；所述的三相交流電源(6)依次經(jīng)過(guò)可控整流電路(7)和直流電抗器(8)后與全橋逆變電路(11)連接；微電腦主控板(4)的控制端經(jīng)過(guò)逆變脈沖變壓器(5)與全橋逆變電路(11)的控制極相連；可控整流電路(7)的控制極與微電腦主控板(4)的整流控制端連接；可控整流電路(7)上還設(shè)有電流互感器(9)，電流互感器(9)的輸出端經(jīng)匹配變壓器(10)與微電腦主控板(4)的可控整流電流反饋檢測(cè)端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的全橋逆變電路(11)中，每組SCR中均設(shè)有兩個(gè)相互串聯(lián)的SCR。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的可控整流電路(7 )和全橋逆變電路(11)上設(shè)有冷卻水盒(20 )，冷卻水盒(20 )內(nèi)設(shè)有水腔，水腔上設(shè)有進(jìn)水口( 21)和出水口( 22 )，進(jìn)水口( 21)和出水口( 22 )處分別連接導(dǎo)水管(27 )，導(dǎo)水管(27)呈環(huán)狀盤旋設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于金屬工件加熱的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的冷卻水盒(20)的進(jìn)水口(21)處設(shè)有流量傳感器(17)，流量傳感器(17)的輸出端與微電腦主控板(4)的缺水反饋檢測(cè)端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于加熱金屬工件的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的加熱線圈(3)由中空無(wú)縫銅管螺旋盤繞而成，加熱線圈(3) —端設(shè)有進(jìn)線連接端子(25)和冷水進(jìn)口(23)，另一端設(shè)有出線連接端子(26)和冷水出口(24)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于加熱金屬工件的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的可控整流電路(7)為可控橋式整流電路，每個(gè)橋臂上設(shè)有一只SCR，每只SCR的控制端分別和微電腦主控板(4)連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于加熱金屬工件的電磁感應(yīng)裝置，其特征在于:所述的電容器(2)與加熱線圈(3)的并聯(lián)電路中還設(shè)有中頻電壓互感器；微電腦主控板(4)中還設(shè)有過(guò)流傳感器(18)和過(guò)壓傳感器(19)，中頻電壓互感器的一組輸出端分別與微電腦主控板(4)的中頻掃頻傳感器(16)、過(guò)流傳感器(18)和過(guò)壓傳感器(19)的反饋信號(hào)檢測(cè)端連接。
【文檔編號(hào)】H05B6/06GK104507190SQ201410792022
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】孫建國(guó), 孫凱凱, 李國(guó)貞, 趙斌 申請(qǐng)人:河南華中電子設(shè)備制造有限公司