一种伺服加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，更具体地说，涉及一种伺服加热系统。
【背景技术】
[0002]电磁感应加热技术通过电磁感应原理传递能量，利用涡流对工件进行加热。电磁感应加热与以煤、油、气为能源或者箱式电炉加热截然不同，它能将电能直接送到工件内部转变为热能对工件进行加热，具有加热效率高、速度快、加热均匀且具有选择性、可控性好、易于实现自动化、现场环境好、作业占地少、节电省力、产品质量稳定等优点，因此它不仅在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接、表面热处理、粉末冶金等传统工业加热行业得到广泛应用，而且还应用于半导体的区域提纯、单晶片外延等现代热加工工业，近年来，随着采用感应加热技术的电磁炉的不断推广，电磁感应加热技术已经进入人们的家庭生活。
[0003]传统的加热方式需要人工手动调试控制，并且热量利用率低、环境污染大、控制准确度低，容易造成温度环境对元器件等的损耗。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，提供一种伺服加热系统，全程自动调试控制，并且可根据负载模块的不同时刻的特性做出响应控制以保证加热功率的恒定。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种伺服加热系统包括:温控模块、感应电源、以及负载模块；
[0006]所述温控模块与所述感应电源连接，用于设定所述感应电源的设定输出功率；
[0007]所述感应电源，用于根据所述设定输出功率输出交流电至所述负载模块，并根据输出的所述交流电的负载参数调整所述交流电的输出频率，以控制输出所述交流电的功率与所述设定输出功率匹配；
[0008]所述负载模块，与所述感应电源连接，用于接收所述感应电源输出的交流电，产生感应磁场。
[0009]优选地，所述感应电源为超音频感应电源；
[0010]所述负载模块包括与所述感应电源电连接的感应线圈、供所述感应线圈绕设的线圈支架、设置在所述线圈支架内的坩祸、以及设置在所述坩祸与所述线圈支架之间的保温层。
[0011]优选地，所述温控模块为温控表或PLC控制器，包括温度设定模块以及温度控制丰吴块；
[0012]所述温度设定模块用于设定所述感应电源的加热温度，并根据所述加热温度得到所述设定输出功率；所述设定输出功率为与过程温控曲线匹配的输出功率或固定的输出功率;
[0013]所述温度控制模块与所述温度设定模块连接，用于根据所述设定输出功率控制所述感应电源输出对应恒定功率。
[0014]优选地，所述感应电源包括电流检测模块、计算控制电路以及驱动输出电路；
[0015]所述电流检测模块与所述驱动输出电路的输出端连接，检测所述输出端的所述交流电的负载参数；
[0016]所述计算控制电路与所述电流检测模块和温控模块连接，根据检测的所述负载参数计算等效感量、等效阻抗，将计算得到的所述等效阻抗与根据所述设定输出功率得到的设定阻抗值相比较，输出相应频率的控制信号至所述驱动输出电路；
[0017]所述驱动输出电路与所述计算控制电路和负载模块连接，根据所述控制信号调整输出的所述交流电的频率，使得所述交流电的功率与所述设定输出功率匹配。
[0018]优选地，所述负载参数包括所述交流电的电流值和/或相位。
[0019]优选地，所述温度控制模块包括温度检测模块和控制模块，
[0020]所述温度检测模块，用于检测所述负载模块的温度；
[0021]所述控制模块，与所述温度检测模块和所述温度设定模块连接，用于根据所述设定加热温度控制所述感应电源输出对应恒定功率并判断所述负载模块的所述温度是否高于预设值，若是，则控制所述感应电源停止输出交流电。
[0022]优选地，所述感应电源内部还包括电流采集模块，
[0023]所述电流采集模块，与所述感应电源的输出端连接，用于采集所述感应电源输出的电流信号并转换为电压信号且输出；
[0024]所述计算控制电路还包括计算控制单元、模数转化单元和报警单元，所述模数转化单元与所述电流采集模块连接，用于接收所述电流采集模块输出的电压信号并转化为数字信号且输出；
[0025]所述计算控制单元与所述报警单元和所述模数转化单元连接，用于接收所述数字信号计算并判断所述驱动输出电路输入端接入的交流电的电压是否在预设的正常值范围内，若所述驱动输出电路输入端接入的交流电的电压大于预设的正常值，则控制所述报警单元发出电压过高报警。
[0026]优选地，所述伺服加热系统还包括时间控制器，
[0027]所述时间控制器与所述感应电源连接，用于控制所述感应电源在预设的时间段内输出交流电；
[0028]或者，所述时间控制器与所述负载模块连接，用于控制所述负载模块在预设时间段后断开。
[0029]优选地，所述计算控制电路还与所述负载模块连接，所述计算控制单元还用于根据检测到所述负载模块的参数判断是否开路或短路，若是，则控制所述报警单元发出开路或短路报警。
[0030]实施本发明的伺服加热系统，具有以下有益效果:通过感应电源输出交流电至负载模块，负载模块接收感应电源输出的交流电产生感应磁场，利用感应磁场进行加热，感应电源根据负载模块反馈的交流电信号调整输出交流电的频率，控制输出交流电的频率趋近于负载模块的固定频率，使得感应电源以恒定热功率进行加热，伺服加热的过程全部由自动化控制来实现，便于控制。
【附图说明】
[0031]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0032]图1是本发明伺服加热系统的结构框图；
[0033]图2是本发明伺服加热系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0034]如图1所不，在本发明的伺服加热系统的第一实施例中，伺服加热系统包括感应电源1、负载模块2和温控模块3。
[0035]感应电源I用于根据设定输出功率输出交流电至负载模块2，并根据输出的交流电的负载参数调整该交流电的输出频率，以控制输出交流电的功率与设定输出功率匹配。控制输出交流电的频率趋近于负载模块2的固有频率，使得加热功率恒定。感应电源I应用全风冷感应电源，节约水资源，避免因水路故障造成的安全隐患。
[0036]其中，感应电源I为超音频感应电源，频率范围大约为5-40K。上述的负载参数包括交流电的电流值和/或相位。
[0037]感应电源I包括电流检测模块13、计算控制电路11以及驱动输出电路12。
[0038]电流检测模块13与驱动输出电路12的输出端连接，检测驱动输出电路12输出端的交流电的负载参数。
[0039]计算控制电路11与电流检测模块13和温控模块3连接，其中，计算控制电路11包括计算控制单元111，根据电流检测模块13检测的负载参数计算负载模块2的等效感量，并计算等效阻抗，并根据所计算得到的等效阻抗与设定阻抗值进行比较，输出相应频率的控制信号至驱动输出电路12。其中，该设定阻抗值可以根据温控模块3的设定输出功率进行计算得到。
[0040]驱动输出电路12与计算控制电路11和负载模块2连接，根据计算控制电路11输出的相应频率的控制信号调整输出的交流电的频率，使得交流电的功率与设定输出功率匹配。其中，驱动输出电路12的后级为谐振单元。
[0041]负载模块2与感应电源I连接，用于接收感应电源I输出的交流电，产生感应磁场，以激励需要加热的物体产生涡流，进行加热。负载模块2包括感应线圈(图中未示出)，伺