[发明专利]一种L波段的大功率微波能发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波能发生器，具体涉及一种功率无级可调，微波功率自动控制稳定的L波段的大功率微波能发生器。

背景技术

微波加热就是将微波作为一种能源来加以利用，当微波与物质分子相互作用，产生分子极化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而产生热效应，这种加热方法就称为微波加热。这是一种新型的加热方法，这种加热方法同传统的加热方法如自然干燥、热空气干燥（蒸汽加热、电热、红外加热）相比具有以下优点：高效、加热均匀、易控，便于实现自动化、设备体积小、产品质量好、消毒、杀菌，产品安全卫生等。微波能发生器已广泛地用于化工、中药萃取、医疗等行业，用来进行催化反应、材料分析、杀菌处理等。但是现有技术的微波能发生器，结构和电路设计不合理，微波输出效率低，功率小，功率不稳定，不易调节与操作，大大限制了微波能发生器的应用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用户界面友好，操作简单，自动化程度高，微波输出效率高，输出功率无级可调，微波功率自动控制稳定，安全性能高的L波段的大功率微波能发生器。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为:

一种L波段的大功率微波能发生器，其特征在于，它包括电路部分和微波器件部分，所述的电路部分包括控制保护电路，阳极电源，灯丝电源，磁场电源，所述的微波器件部分包括磁控管，电磁铁，上极靴，下极靴，激励腔。其中磁控管得到各组电源所提供的电场和磁场，产生电子振荡，形成电磁波，电磁波由激励腔耦合送至微波应用设备，实现对物料的加热干燥、杀菌、催化等作用。

本发明提供的L波段的大功率微波能发生器（微波频率为915MHz，输出功率为60kW），采用固定阳极电压，调节磁场电流控制阳极电流。适当引入阳极电流负反馈措施使磁控管正常长期工作，并且固定高压采用三相全波整流，简单实用、稳定可靠，从而能很好的改善微波能发生器的稳定性。

作为优选方案，以上所述的L波段的大功率微波能发生器，所述的控制保护电路由PLC可编程控制器控制，PLC可编程控制器具有非常高的可靠性及自动化程度，操作更加便捷高效。

本发明以PLC为主控制器，同时用模块对灯丝电流、磁场电流、阳极电流、阳极电压等电参数作数据采样，经PLC计算处理，再对外做出相应的控制执行。本发明大功率微波能发生器微波频率为915MHz、微波功率为60kW，电路抗微波干扰能力强。

作为优选方案，以上所述的L波段的大功率微波能发生器，所述的的控制保护电路包括低压控制回路和高压控制回路。所述的低压控制回路包括断路保护器，低压开关，零位开关，水流开关和交流接触器；所述的高压控制回路包括高压保险器，高压开关，磁场板内欠流触点，温度开关，应用器门开关，磁场板内阳极电流过荷辅助触点，交流接触器和高压过流继电器。当零位开关合上，水流开关接通时就可以加低压。

以上所述的零位开关，可保证灯丝不在零位时低压加不上，保护磁控管。因磁控管在冷态时电阻极小，当加上一定电压时，瞬间电流很大，易损坏磁控管。

以上所述的水流开关，属于低压控制回路，用来检测水源，一旦停水或水流量变小时，断开低压控制回路，可以避免磁控管因冷却水不良而损坏。

以上所述的温度开关，当磁控管因停水或能量输不出去时，而引起冷却水过热，PLC自动切断高压，达到保护磁控管的目的。

作为优选方案，以上所述的L波段的大功率微波能发生器，所述的阳极电源是由三相变压器和高压硅堆等组成的三相桥式整流器。变压器的次极输出分高、中、低三档，当用户的电网电压改变时，可灵活选择合适的档使用；阳极电源的正端经电磁铁线包的部分绕组接到磁控管的阳极(地)，阳极电源的负极接到磁控管的阴极，产生负高压。并且阳极回路中接有高压保险丝以及阳极电流表，高压保险丝可及时可靠的保护磁控管和高压硅堆，安全性能高。

作为优选方案，以上所述的L波段的大功率微波能发生器，

所述的灯丝电源包括断路保护器，灯丝电流表，灯丝电流隔离传感器，调压模块和灯丝变压器，以及用于控制灯丝电流的大小的PLC控制的D/A模块。所述的灯丝变压器的初极连接灯丝电流表，灯丝电流表能间接反应出磁控管的灯丝电流。