[发明专利]一种用于热牵伸辊和热导盘及烘筒的高频感应加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热装置，尤其是一种用于热牵伸辊、热导盘或烘筒的高频感应加热装置，该加热装置应用于化纤、纺丝、印染、造纸等行业中。

背景技术

传统的热压用辊筒主要是采用电能加热方式，该方式难以精确控制温度，易导致局部温度达不到设计和使用要求，或是由于过热影响受热织物和纸张的表面质量。另外，采用普通电能加热方式的能耗较高，且加热辊筒设备的工作噪声较大。

目前较为普遍使用的加热辊筒装置，是采用由减速电机驱动的辊筒，在辊筒内部设置有导电线圈，通过普通的电能加热辊筒表面，从而在辊筒旋转的同时对经过化纤纺丝等设备的织物、纸张表面进行烘焙和滚压。

申请号为200920088494.8的中国专利公布了一种直热式辊筒，它包括外筒体，通过轴承以相对回转、且共轴线方式安装在外筒体内的内筒体；环绕内筒体的外表面包裹有导磁层，在导磁层外缠绕感应线圈；所述感应线圈通过导线与高频电源电连接，利用感应线圈产生的电磁能使辊筒直接发热。

申请号为200720053740.7的中国专利公布了一种热压用的电磁涡流感应加热式辊筒，其包括转动辊筒，转动辊筒的左、右两端设置有堵头，转动辊筒内设置有绕接有线圈组的内管，线圈组的导线穿过左、右堵头与电源连接；本产品采用磁场感应涡流加热原理，首先将电网的工频交流电变成直流电，再由控制电路将该直流电变成高频交流电，该高频交流电通过绕接在内管上的环形线圈组，使之产生高频交变磁场，该交变磁场作用于铁基质转动辊筒时，产生无数之小涡流，使转动辊筒本身自行发热至控制器指定的温度。

以上两个感应加热装置的设计结构简单能耗小，但是随着热辊转速的不断提高，以及辊体直径和长度的不断增大，这种加热辊筒装置已不能满足现有的技术要求。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于热牵伸辊、热导盘或烘筒的高频感应加热装置，采用由高频电磁感应控制电路驱动加热单元通过触发脉冲信号输出给多段高频加热器进行电磁感应式加热的方式，本发明高频感应加热装置结构简单，能耗小、热效率高、无污染，可以广泛应用于热复合设备中的热牵伸辊和热导盘及烘筒上。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种用于热牵伸辊、热导盘或烘筒的高频感应加热装置，包括加热单元和控制单元，所述加热单元为多段高频加热器，包括设置在热牵伸辊、热导盘或烘筒上的加热线圈；所述的控制单元为一由受控的高频软开关电源以调功方式驱动加热线圈从而在被加热后的热牵伸辊、热导盘或烘筒上形成高频涡流加热的高频电磁感应控制电路，所述高频电磁感应控制电路产生15KHz-40KHz的高频电流。

所述的多段高频加热器包括骨架和导磁体，所述的加热线圈为电磁线圈，所述的骨架为一中空柱状体结构，于骨架的外部沿轴向套设有数个由纳米级超微晶材料制成的导磁体，在每一导磁体上缠绕有一组电磁线圈。

所述的多段高频加热器还包括设于骨架上的水冷套结构。一般为加热温度超过200℃需要水冷套结构。

上述骨架采用非导磁材料，如铜和铝等，减少在工作中的磁损耗；电磁线圈采用的多股耐高温漆包线，不仅减少了电阻，同时也增大了导电面积；导磁体采用的纳米级超微晶，具有高导磁性能，低损耗及良好的工作稳定性；骨架上设有的水冷套结构，在高温状态下起到冷却加热器的作用，不仅降低了加热器的内部温度，如转轴及轴承等，而且防止导磁体非晶的居里点温度被破坏，从而延长了加热器的使用寿命。

所述的高频电磁感应控制电路包括有一个连接工频电源的主控制回路，主控制回路设置有依次串联的突波吸收EMI回路、整流桥、扼流线圈、加热线圈和一个变频控制器，其中，在该主控制回路中，一蓄能电容并联于加热线圈，一平滑电容并联于扼流线圈。

所述的高频电磁感应控制电路还包括有与主控制回路并联的控制电路，所述控制电路包括主控CPU，主控CPU通过一电源回路并联于所述主控制回路的电压输入端，主控CPU依次通过振荡回路、驱动回路连接于变频控制器，所述驱动回路控制变频控制器导通或截止。

主控CPU分别连接一用以接收外部控制信号的触发控制电路、一同步回路和一过压检测电路，其中，同步回路接收加热线圈一端的信号，同时与过压检测电路并联接收加热线圈另一端的信号。

主控CPU接收并处理触发控制电路、同步回路和过压检测电路送来的信号，通过驱动回路为变频控制器提供触发脉冲信号，从而控制变频控制器。