[发明专利]一种多相位多线圈的感应加热设备及方法

摘要

本发明涉及一种多相位多线圈的感应加热设备及方法，包括主电路、控制电路以及N个线圈、磁芯，其中N为大于等于2的正整数；所述主电路包括整流电路、滤波电路、N个逆变电路；所述控制电路包括主控制器以及与其相连的面板电路；所述整流电路的输入端连接至200V工频交流电源，所述整流电路的输出端经所述滤波电路连接至N个逆变电路，所述N个逆变电路分别对应连接N个线圈，所述线圈下有磁芯。本发明能够提高电磁加热设备效率，改善温度均衡性。

主权项

1.一种多相位多线圈的感应加热设备，其特征在于：包括主电路、控制电路以及N个线圈、磁芯，其中N为大于等于2的正整数；所述主电路包括整流电路、滤波电路、N个逆变电路；所述控制电路包括主控制器以及与其相连的面板电路；所述整流电路的输入端连接至200V工频交流电源，所述整流电路的输出端经所述滤波电路连接至N个逆变电路，所述N个逆变电路分别对应连接N个线圈，所述线圈下设置有磁芯；所述控制电路还包括采样反馈电路，所述采样反馈电路与负载、主控制器相连；所述采样反馈电路包括电流采样电路、电压采样电路，所述电流采样电路、电压采样电路经AD转换模块连接至所述主控制器；其中，基于多相位多线圈的感应加热设备的方法，具体为：感应加热设备通过220V市电供电，经过整流电路、滤波电路形成直流，再经过若干个导通角不同的逆变电路，将直流逆变为不同相位的高频交流供各个对应的线圈使用；线圈在交流励磁下通过电磁感应在负载锅体上感应出热；同时采样反馈电路通过采集不同线圈输出的电压电流信息经过AD转换后反馈给主控制器，主控制器根据用户输入的给定功率和采样反馈电路反馈的数值控制逆变电路完成功率稳定闭环控制；当没有采样反馈电路直接开环控制时，即根据面板电路输入的功率级别，主控制器调节驱动方波占空比调节输出功率；所述线圈采用利兹线，螺旋绕制方式；根据下式，计算出半径为a_p(p＝1,2...n)的n匝线圈盘最小的线圈总等效电阻，采用粒子群算法选取利兹线的最优股数和股径：其中，n₀为利兹线股数；r₀为每股导线的半径即股径；σ为利兹线材料的电导率；其中δ为集肤深度，μ为利兹线材料的磁导率，ω为驱动交流的角速度，ω＝2πf，f为交流驱动信号频率；Φ_skin为集肤效应热流量；Φ_prox为邻近效应热流量；r_c为一整束利兹线的半径；为当线圈中通入的电流为1A时在第p匝线圈中产生的磁场。