一种新型感应加热电源系统的制作方法

本实用新型涉及实型铸造技术领域，具体地说是一种新型感应加热电源系统。

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背景技术：
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随着铸造行业的发展，国家对相关行业的要求也越来越高，尤其是安全和环境污染方面。同时随着世界经济的加快发展，能源变得越来越短缺，应用感应加热技术的重要性显得尤为突出。传统的感应加热设备通常采用可控硅元器件作为变频控制元器件，而随着制造工艺对设备的要求越来越高，传统的感应加热设备已不能满足，因此IGBT元器件的出现突破了瓶颈，为新型电源设备提供了有力保障。科学技术的进步带动了电力电子技术和电力半导体器件的开发和发展，使得感应加热装置以全新的面貌出现在人们的面前，这种变化的突出的表现为：质量轻、体积小、性能优越、功能强、低碳经济、节能环保。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种新型感应加热电源系统，不仅保证了电源稳定工作，使得设备安全运行，而且通过将前段逆变输送过来的电能转换成磁能，通过工件吸收磁能，最终达到了工件感应加热目的。

为实现上述目的设计一种新型感应加热电源系统，包括整流模块1、整流触发板2、可编程控制器3、触摸屏4、主控制板5、逆变触发板6、逆变模块7、电流互感器8、电压互感器9及谐振回路10，所述整流模块1分别连接整流触发板2、逆变模块7，所述整流触发板2的输出端连接可编程控制器3，所述可编程控制器3分别连接触摸屏4、主控制板5，所述可编程控制器3与整流触发板2、触摸屏4、主控制板5分别进行信号交换，所述主控制板5的输出端连接逆变触发板6，所述逆变触发板6的输出端连接逆变模块7，所述逆变模块7与电流互感器8相连，所述谐振回路10分别连接电流互感器8、电压互感器9，所述电流互感器8、电压互感器9的输出端分别连接主控制板5。

所述触摸屏4用于人机信息交换，所述触摸屏4通过线路连接有报警装置。

所述整流模块1包括可控硅一D1、可控硅二D2、可控硅三D3、二极管一D4、二极管二D5、二极管三D6及电容C1，所述可控硅一D1与二极管一D4串联后、可控硅二D2与二极管二D5串联后、可控硅三D3与二极管三D6串联后分别与电容C1并联连接。

本实用新型同现有技术相比，其变频设备的控制回路上设备工作频率上限可达到50KHZ，控制部分的组成有主控制板、整流触发板、逆变触发板、可编程控制器、触摸屏及逆变电流和电压反馈信号，操作人员通过触摸屏输入功率，可编程控制器接收到开炉指令后，发送信号给主控制板，主控制板监测整流和可编程控制器正常后，发送控制命令逆变触发板然后逆变开启，开启后通过反馈电压和电流信号来调整功率，从而不仅保证了电源稳定工作，使得设备安全运行，而且通过将前段逆变输送过来的电能转换成磁能，以及通过工件吸收磁能，最终达到了工件感应加热目的，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型中整流模块的原理框图；

图中：1、整流模块 2、整流触发板 3、可编程控制器 4、触摸屏 5、主控制板 6、逆变触发板 7、逆变模块 8、电流互感器 9、电压互感器 10、谐振回路 D1、可控硅一 D2、可控硅二 D3、可控硅三 D4、二极管一 D5、二极管二 D6、二极管三 C1、电容。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1所示，本实用新型包括整流模块1、整流触发板2、可编程控制器3、触摸屏4、主控制板5、逆变触发板6、逆变模块7、电流互感器8、电压互感器9及谐振回路10，整流模块1分别连接整流触发板2、逆变模块7，整流触发板2的输出端连接可编程控制器3，可编程控制器3分别连接触摸屏4、主控制板5，可编程控制器3与整流触发板2、触摸屏4、主控制板5分别进行信号交换，主控制板5的输出端连接逆变触发板6，逆变触发板6的输出端连接逆变模块7，逆变模块7与电流互感器8相连，谐振回路10分别连接电流互感器8、电压互感器9，电流互感器8、电压互感器9的输出端分别连接主控制板5。触摸屏4用于人机信息交换，触摸屏4通过线路连接有报警装置；整流模块1包括可控硅一D1、可控硅二D2、可控硅三D3、二极管一D4、二极管二D5、二极管三D6及电容C1，可控硅一D1与二极管一D4串联后、可控硅二D2与二极管二D5串联后、可控硅三D3与二极管三D6串联后分别与电容C1并联连接，如附图2所示。

其中，整流模块，其作用是将进线三相交流电源转变为两相直流电源；整流触发板，其作用是当进线三相电源送电后，整流触发板对整流可控硅进行逐步开放，直到全开放后端电容充电完成，随后发送指令给可编程控制器；可编程控制器，其作用是处理感应加热设备外围所有信号，并与主控板、触摸屏、整流触发板进行信号交换对接，保证设备安全运行；触摸屏的作用是人机信息交换，当系统出现报警时，及时提醒现场人员，现场人员也可通过触摸屏对设备进行功率、重量、温度等参数的设定；主控制板，作用是与可编程控制器之间进行数据交换，收集逆变反馈电压和电流信号，对逆变触发板发脉冲，保证电源稳定工作的核心元器件；逆变触发板，作用是接收主控板发来的信号，转换脉冲信号后，直接发送到IGBT逆变模块上，也起到有效隔离高压和低压的作用；逆变模块，作用是根据逆变触发板发来的脉冲信号，实现直流变交流的过程；电流互感器，作用是检测逆变电流，输送到主控板，主控板根据逆变电流和电压信号进行计算有效功率；电压互感器，作用是检测逆变谐振电压，输送到主控板，主控板根据逆变电流和电压信号进行计算有效功率；谐振回路，作用是通过将前段逆变输送过来的电能转换成磁能，然后通过工件吸收磁能，最终达到工件感应加热目的。

本实用新型所述的感应加热电源系统安装完成后，调试可编程控制器和外围所有信号对接，模拟所有报警信息在屏幕和功能上正常；校正整流脉冲触发，在送三相进行时的充电时间为5S，调试主控板对逆变模块控制后，电压和电流波形；整个设备联动调试，输送功率正常和反馈信号正常。整个过程正常调试完成。

整流部分由3只二极管和3只可控硅组成担任，D1、D2、D3为整流可控硅，D4、D5、D6二极管。当进行三相电源输入时，整流可控硅逐步开放角度，直到完全打开，C1电容充满电，时间5S，整流始终满开放，不会导致电网的功率因数下降。串联谐振电路去掉了庞大而笨重的滤波电抗器，减小了损耗，滤波由电容C1担任。变频电路由4只IGBT构成，IGBT的导通损耗比可控硅低，而关断损耗大大低于可控硅的开关损耗，因此变频电流的损耗大约在3％。该电路的功率调节有两种方式：一种是改变变频电路的工作频率(变频)，另一种是改变IGBT的导通时间(调宽)。输出电路的特征是感应线圈与补偿电容串联构成串联谐振电路。此电路的特征是流过IGBT的电流与流过感应线圈及补偿电容的电流相等，而感应线圈上的电压是整流后直流电压的3-10倍(串联谐振电路的特征是振荡线圈的电压是直流电压的Q倍)。感应线圈上的功率P＝感应线圈上的电压(V)×流过感应线圈的电流(I)。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。