[实用新型]纺织器材专用高频感应加热装置无效

专利信息
申请号: 01273109.9 申请日: 2001-12-27
公开(公告)号: CN2517217Y 公开(公告)日: 2002-10-16
发明(设计)人: 施越浩;惠晶;沈锦飞;吴雷 申请(专利权)人: 常州市钢筘厂;施越浩
主分类号: H05B6/04 分类号: H05B6/04
代理公司: 常州市维益专利事务所 代理人: 金国民
地址: 21314*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 纺织器材 专用 高频 感应 加热 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种高频感应热处理装置,特别是专用于纺织器材高频热处理装置。

背景技术

目前国内在纺织器材生产行业,对纺织器材梳理金属齿条(金属针布)热处理的方法主要采用电热丝加热方式的长槽电炉或井式电炉,其缺点是热惯性大、无法精确控制,热量损耗大,热效率低,并且零件各部分加热的温度不均匀,严重影响产品质量。感应加热法具有精确控制加热深度和加热表面积、热损耗低等优点。国外自90年代末研制成功纺织器材专用高频感应加热装置以来,至今仍普遍采用高频真空电子管构成振荡器,其主要缺点是电效率低(一般在50%~60%左右)、热惯性大、体积大及寿命短

发明内容

本实用新型提出一种功率因数高、电效率高的纺织器材专用高频感应加热装置。

实现本实用新型的主要技术内容有:它主要由功率调节器,过载保护器,高频逆变器,高频变压器,高频感应加热器所组成,其特征在于:三相交流电经功率调节器转换成直流电并与过载保护器、以及将直流电转换成高频电流的高频逆变器连接,过载保护器与高频逆变器连接,高频逆变器与高频变压器连接,高频变压器与高频感应加热器连接。

本实用新型的功率调节器它由三相整流电路、PWM斩波调压电路、驱动电路、功率控制电路、限流控制电路所组成。它采用二极管三相桥式整流,三相功率均匀,输出纹波小、纹波频率高,便于滤波。整流后加上PWM斩波调压电路加大调压范围,以实现通过调节电压来控制功率,由于采用PWM调压方式,调压主回路的功率器件是一种双极晶体管与MOSFET的复合器件(简称IGBT),用单片微处理机来处理数字化的PWM控制与保护信号,检测电路与功率反馈组成数模混合的功率调节闭环控制电路;PWM脉冲形成采用专用的集成芯片来完成,输出脉冲频率可调,输出不同占空比的方波信号;驱动电路产生的驱功信号也由专用的集成芯片来完成,具有高速驱动、可靠性高;限流控制电路的过流保护以保证调压主回路功率器件不损坏。线路输入的三相交流电源通过功率调节器后得到功率因数高、功率因数接近1,输出稳定的直流电源,并且,调压范围大、调节方便。输出的直流电输入到高频逆变器,通过高频逆变器将直流电转变为高频电流,高频逆变器是由高频逆变电路、逆变驱动电路、逆变控制电路组成,具有频率锁相的功能使触发频率和谐振频率始终保持一致,不受输出电路参数变化的影响实现频率跟踪性能。其中,高频逆变电路采用MOS场效应管作为主电路开关器件,H型逆变桥结构电路,高频变压器的等效电感和MOS场效应管的漏电容组成谐振回路,逆变驱动电路采用高速光电耦合器与高速场效互补对管组成的栅极驱动,通过光电耦合将控制回路与驱动回路隔离,可瞬间提供足够大的驱动功率和反向吸收通道,缩短了MOS场效应管导通时间和反向恢复时间,逆变控制电路由电流互感器检测谐振回路的电流信号,经电阻、电容组成的补偿电路到过零比较器进行比较,输出脉冲信号到PWM专用芯片的同步端所构成。PWM专用芯片输出信号经逆变驱动电路产生驱动信号触发MOS场效应管。这样,触发频率和谐振频率始终保持一致,实现了频率跟踪,使逆变工作点始终保持在谐振点附近,从而能合理利用逆变器的功率容量,另外,MOS场效应管始终工作在零电流软开关的最佳状态,保证MOS场效应管使用寿命长。高频感应加热器它由工作电感元件构成,其工作频率达到200KHz,根据纺织器材热处理的工艺要求有规定的加热长度,为了使高频感应加热器既要满足加热长度要求,又要满足谐振频率需要的电感量要求,我们对发热件中的电感元件采用并联结构。

本实用新型由于实现了较高的功率调节功能和频率跟踪性能,其功率因素高达1,电效率高,与电阻炉加热器相比较可节省用电80%左右,与电子管高频感应加热器比较可节省用电50%左右,具有高效节能,功率稳定,工作可靠,易于控制,能在1秒左右将加热件升温到750度左右,热处理温度一致性好,加热件的硬度均匀性好,保证纺织器材的产品质量。

附图说明

图1纺织器材专用高频感应加热装置总体框图,

图2高频逆变器电路结构示意图

图3逆变驱动电路结构示意图

图4高频感应加热器结构示意图

具体实施方式

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