[实用新型]一种工业用电磁加热控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制装置，应用于工业电磁加热领域。 

背景技术

在塑料、建材、石油传输、汽车制造等工业领域，常会有电加热设备，用于加热的电能消耗在生产成本中占很大比重。传统的电加热方式采用电热圈加热方式，即在被加热容器外设置电热圈，电热圈产生的热量传导到被加热容器壁上，进而对被加热容器内的物料进行加热。这种加热方式，电热圈与被加热容器壁接触的部分表面积为传热面，电热圈其余部分表面积散发的热量直接散失到周围空气中，因而加热效率低，能源浪费严重，同时散发到空气中的热量对周围环境产生不利影响。 

鉴于电热圈加热方式存在的问题，目前，越来越多采用电磁加热方式。电磁加热是利用电磁感应原理将电能转换成热能。通过电磁加热控制器将50Hz/60Hz的交流电整流、逆变为15-30kHz直流电源，加载到缠绕在被加热容器外壁上的感应线圈，从而产生交变电磁场。交变电磁场通过涡流与磁滞共同作用于被加热容器，使得被加热容器温度升高，进而加热其中的物料。与电热圈加热方式相比，电磁加热方式热损耗少、加热速度快，作为一种节能加热技术在工业领域有广泛的应用前景。

电磁加热方式中电磁加热控制器主要采用无处理器的纯硬件电路设计，针对不同的加热对象设备功率输出能力差异大，即使对于同一加热对象设备长时间应用后由于负载线圈电感量变化功率输出能力的变化也很明显。另外，在遇到上电起动、电网电压波动、多机同时运行相互干扰情况下，电磁加热控制器设备可靠性差，经常因功率驱动部分烧毁造成炸机。这些问题影响和制约了电磁加热节能技术在工业领域的推广应用。 

实用新型内容

为了解决现有电磁加热技术存在的可靠性差的问题，本实用新型提供了一种工业用电磁加热控制器。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种工业用电磁加热控制器，包括整流滤波模块、主控模块、驱动模块、功率模块和检测及保护模块；所述功率模块包含IGBT集成电路；所述整流滤波模块分别向所述主控模块、 所述驱动模块、所述功率模块和所述检测及保护模块提供直流电；所述主控模块分别与所述驱动模块和所述检测及保护模块连接，所述主控模块向所述驱动模块发送脉冲信号；所述检测及保护模块向所述主控模块反馈所述电磁加热控制器连接的电磁加热电路的状态信号；所述驱动模块与所述功率模块连接；所述驱动模块用于驱动所述功率模块向所述电磁加热电路供电。 

所述工业用电磁加热控制器还包括对外接口模块；所述整流滤波模块向所述对外接口模块提供直流电；所述对外接口模块接收来自外部的控制指令并传输给所述主控模块。 

所述功率模块兼容IGBT全桥谐振电路和IGBT半桥谐振电路。 

所述检测及保护模块检测所述脉冲信号是否失效，所述脉冲信号失效时则禁止所述脉冲信号向所述驱动模块发送。 

所述对外接口模块包括开关量输入接口和开关量输出接口和/或数字信号通讯接口和/或模拟信号接口和/或人机交互接口。 

所述数字信号接口为CAN总线接口或以太网接口或GPRS接口或3G移动通讯接口。 

所述模拟信号接口支持4～20mA、1～5V模拟信号输入。 

所述对外接口支持6路开关量输入接口，及支持6路开关量输出接口。 

所述主控模块根据所述电磁加热电路的状态信号调整脉冲信号频率，使所述电磁加热电路工作在接近谐振点的状态。 

所述主控模块具备三种工作模式：启动模式、正常运行模式和故障保护模式；在所述启动模式下，主控模块初始输出脉冲信号占空比通过脉冲宽度调制方式逐渐增加，实现所述电磁加热电路工作电流软启动；在所述正常工作模式下，根据所述电磁加热电路的状态信号调整脉冲信号频率及脉冲占空比，使所述电磁加热电路工作电流保持恒定；在所述故障保护模式，所述电磁加热电路出现故障，所述主控模块禁止所述脉冲信号输出。 

本实用新型的技术效果： 

本实用新型的技术方案中检测及保护模块将电磁加热电路电感、电流变化反馈给主控模块，主控模块因而可以相应调整脉冲频率、占空比，进而控制驱动模块和功率模块，保证输出功率恒定，提高可靠性。 

附图说明

图1为本实用新型电磁加热控制器的原理图。 

图2为本实用新型电磁加热控制器的一个实施例原理图。 

图中标识说明如下： 

1、整流滤波模块；2、主控模块；3、驱动模块；4、功率模块；5、检测及保护模块；6、对外接口模块。