一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器的制作方法

本发明涉及电磁加热蒸汽发生器，尤其涉及一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器。

背景技术：

目前产生蒸汽加热方式有燃气、电加热和传统电磁加热，而我们采取的是一种新型变频和二级隔离的电磁加热方式。燃气加热，通过天然气或煤气燃烧方式，把化学能转换热能，来加热管道中的水从而产生蒸汽；普通电加热通过电阻丝直接加热水产生蒸汽。这两种加热方式较为原始，燃气燃烧属于化学反应，加热过程中会产生烟气污染，有明火存在安全隐患，如果排烟效果不好，会产生煤气中毒。普通电加热水电不分离，电热管直接在水中发热，长时间与水接触会产生水垢，在电热管的表面会产生聚集，造成电热管受热不均匀，产生破裂，从而发性漏电现象。

传统是电磁加热方式，相对以上两种加热来说，相对安全，具有加热快，可靠性强，但也有一定的缺点。目前市场上采用的电磁加热蒸汽发生器，将加热线圈直接包裹在压力容器的外面，利电磁感应加原理，使容器壳体本身产生涡流，来加热容器其内的水，产生蒸汽。因为采用线圈直接加热驱动，电磁加热线圈和机器内部的电容进行谐振，就要求线圈电感大，线径粗，拿220v10kw的机器来说，直接驱动，线圈中的电流会达到80a,由于高频加热电流的趋肤效应，线圈的直径还要加粗，达到25平方毫米左右，过长的加热线圈和内部的大电流，线圈温升较大，达到120度左右，从而也降底了热效率。综上所述，传统电磁加热主要有以下缺点：采用直接电磁驱动方式，线圈粗长、电流大，线圈本身发热量大，部分热量散发到空气中，导致热效率降低，同时安全性也不够。

技术实现要素：

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器，真正实现了水电分离加热技术，比燃气、普通电加热上安全上大大提升，体积更小，设备便捷化，同时实现变频控制，做到所供即所需，不存在能量的浪费。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器，所述电源控制器包括：

处理器，用于采集蒸汽参数并根据参数生成模拟量信号；

主电源，带有通讯模块，用于接收处理器的模拟量信号并根据模拟量信号实时控制输出功率；

隔离器，包括一级隔离变压器和二级隔离加热器，用于连接主电源和蒸汽发生器；

所述一级隔离变压器，输入端连接主电源，输出端与二级隔离加热器连接，将主电源的电能转化为磁能传递给二级隔离加热器；

所述二级隔离加热器，分布在蒸汽发生器输水管道上，将磁能转化成感应涡流对水进行加热产生蒸汽。

依照本发明的一个方面，所述主电源带有moudbus485通讯模块，与处理器进行高速数据交换，接收模拟量信号并实时改变机器的运行频率达到实时变化的功率输出。

依照本发明的一个方面，所述一级隔离变压器采用纳米晶软磁合金材料为磁芯。

依照本发明的一个方面，所述一级隔离变压器输出端匝数大于输入端匝数，使输出电压增大。

依照本发明的一个方面，所述二级隔离加热器包括多组并联小电流电感发热体，所述电感发热体的电感线圈设于铜管中，并与铜管绝缘。

依照本发明的一个方面，所述一级隔离变压器输出端与电感发热体的电感线圈连接，变压器输出的交变电流产生磁场，电感线圈将磁能转化为感应涡流使电感发热体发热。

依照本发明的一个方面，所述铜管环绕在输水管道外圈，电感发热体发热使铜管发热，进而使输水管道发热，使输水管道中的水气化产生蒸汽。

依照本发明的一个方面，所述输水管道采用不锈钢管道。

本发明实施的优点：本发明所述的一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器，所述电源控制器包括：处理器，用于采集蒸汽参数并根据参数生成模拟量信号；主电源，带有通讯模块，用于接收处理器的模拟量信号并根据模拟量信号实时控制输出功率；隔离器，包括一级隔离变压器和二级隔离加热器，用于连接主电源和蒸汽发生器；所述一级隔离变压器，输入端连接主电源，输出端与二级隔离加热器连接，将主电源的电能转化为磁能传递给二级隔离加热器；所述二级隔离加热器，分布在蒸汽发生器输水管道上，将磁能转化成感应涡流对水进行加热产生蒸汽。真正实现了水电分离加热技术，比燃气、普通电加热上安全上大大提升，体积更小，设备便捷化，同时实现变频控制，做到所供即所需，不存在能量的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器的示意图；

图2为本发明所述的一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器的一级隔离变压器结构示意图；

图3为本发明所述的一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器的二级隔离加热器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器，所述电源控制器包括：

处理器，用于采集蒸汽参数并根据参数生成模拟量信号；

主电源，带有通讯模块，用于接收处理器的模拟量信号并根据模拟量信号实时控制输出功率；

隔离器，包括一级隔离变压器和二级隔离加热器，用于连接主电源和蒸汽发生器；

所述一级隔离变压器，输入端连接主电源，输出端与二级隔离加热器连接，将主电源的电能转化为磁能传递给二级隔离加热器；

所述二级隔离加热器，分布在蒸汽发生器输水管道上，将磁能转化成感应涡流对水进行加热产生蒸汽。

在实际应用中，所述主电源带有moudbus485通讯模块，与处理器进行高速数据交换，接收模拟量信号并实时改变机器的运行频率达到实时变化的功率输出。

在实际应用中，主电源在传统电源控制器的基础上，将原来的电容容量进行放大，可以更好地搭配一级隔离变压器，根据串联谐振计算公式f＝1/[2π√l*c],在一定的频率范围内，增加电容量，可以使较小的电感量获得一定频率。以便更好匹配一级隔离变压器，从而实现隔离控制。

在实际应用中，所述一级隔离变压器采用纳米晶软磁合金材料为磁芯。

在实际应用中，纳米晶软磁合金是指在非晶合金的基础上通过热处理获得的纳米晶结构的软磁合金，具有更加优异的软磁性能。利用此磁芯做成隔离变压器，实现主电源与后端的加热器的隔离。

在实际应用中，所述一级隔离变压器输出端匝数大于输入端匝数，使输出电压增大。

在本实施例中，一级隔离变压器参数为：磁芯材质：铁基纳米非晶合金k107；最佳工作频率：10-20khz；电感系数：120uh磁环尺寸：外径120内径60高30mm，矫顽力：1.6a/m；剩磁：0.2；护壳尺寸：外径125内径56高33mm；居里温度：570；饱和磁感应强度：1.2t；单匝饱和电压：24v；最大功率：20kw；导磁率：50000。

在实际应用中，隔离变压器利用电磁感应原理，隔离变压器一般是指1:1的变压器，本实施例利用电感量匹配和电器工作特性，做成一定匝数变比的隔离变压器。由于输出端不和地相连。输出端任一根线与地之间没有电位差。使用安全。

在实际应用中，一般变压器原、副绕组之间虽也有隔离电路的作用,但在频率较高的情况下,两绕组之间的电容仍会使两侧电路之间出现静电干扰。采用纳米晶作为磁芯就会避免这种干扰,在绕组之间加置静电屏蔽,以获得较高的抗干扰性。

在实际应用中，如图2所示，本实施例的一级隔离变压器u1\u2和机器内部的电容进行串联，形成串联谐振。因为电容很大，所需要电感量较小，这样线圈的绕线就很少。通过一定的匝数比，u1\u2成为次级，因为输出端的匝数大于输入端，使电压成倍升高，在输出相同的功率情况下，使输出端电流较小，由于输出端与二级隔离加热器连接，从而二级隔离加热器电感线圈电流很小，使得二级隔离加热器变得小型化、便捷化。

在实际应用中，由于传统电磁加热控制器，没有隔离变压器控制，在传统的电磁加热控制器的基础上加上隔离变压器，能更好地适应后端小电感量，从而可以为后端小型、快捷的电感发热体的采用创造条件，实现即热式出电感加热蒸汽。

在实际应用中，所述二级隔离加热器包括多组并联小电流电感发热体，所述电感发热体的电感线圈设于铜管中，并与铜管绝缘。

在实际应用中，所述一级隔离变压器输出端与电感发热体的电感线圈连接，变压器输出的交变电流产生磁场，电感线圈将磁能转化为感应涡流使电感发热体发热。

在实际应用中，如图3所示，本实施例一级隔离变压器输出的u1,u2,接至二级隔离加热器电感线圈的u1,u2,在铜管里的电感线圈与铜管绝缘处理，变压器输出的交变的电场产生变化的磁场，通过电磁感应加热原理，电感线圈将磁能转化为感应涡流发热，进而带动外面的铜管发热。

在实际应用中，所述铜管环绕在输水管道外圈，电感发热体发热使铜管发热，进而使输水管道发热，使输水管道中的水气化产生蒸汽。

在实际应用中，铜管发热后，由于铜管环绕在输水管道外圈，可以带动输水管道发热，进而使输水管道中的水气化产生蒸汽，并从蒸汽出口喷出。

在实际应用中，主电源与隔离变压器组合完成，实现一级隔离，后端再与多组并联小电流电感发热体连接，发热体与水汽介质回路再热交换，实现二级隔离，软件配合硬件，协同工作，合成一个新的主控器。

在实际应用中，所述输水管道采用不锈钢管道。

在实际应用中，本实施例的工作原理可归纳为：处理器根据蒸汽参数控制主电源输出功率，主电源通过一级隔离变压器，将电能通过变压器将能量从输入端传至输出端，实现了一级隔离，并将输出电流减小，二级隔离加热器与一级隔离变压器的输出端连接，通过从一级隔离变压器的获得的磁能，其中的电感线圈再将磁能变成感应涡流，涡流使发热体发热带动外围铜管发热，由于铜管环绕在输水管道外围，可以与输水管道中的水热交换，使蒸汽发生器产生热量，在此加热过程中完全是磁能在发生作用的。蒸汽发生器里的水是在毛细输水管中流动的，与电磁完全分离。水被加热的过程是通过两级隔离完成的。

本发明实施的优点：本发明所述的一种用于电磁加热蒸汽发生器的电源控制器，所述电源控制器包括：处理器，用于采集蒸汽参数并根据参数生成模拟量信号；主电源，带有通讯模块，用于接收处理器的模拟量信号并根据模拟量信号实时控制输出功率；隔离器，包括一级隔离变压器和二级隔离加热器，用于连接主电源和蒸汽发生器；所述一级隔离变压器，输入端连接主电源，输出端与二级隔离加热器连接，将主电源的电能转化为磁能传递给二级隔离加热器；所述二级隔离加热器，分布在蒸汽发生器输水管道上，将磁能转化成感应涡流对水进行加热产生蒸汽。真正实现了水电分离加热技术，比燃气、普通电加热上安全上大大提升，体积更小，设备便捷化，同时实现变频控制，做到所供即所需，不存在能量的浪费。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。