[发明专利]一种变频电磁加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变频电磁加热装置，特别涉及一种对最外层为铝箔的真空绝热板变频加热进行涡流法检测的装置。

背景技术

根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电流会产生变化的磁场，变化的磁场又将激发出涡旋的电场。对于一块置于这种交变电磁场中的金属，它内部会产生无数涡流，从而产生热量。涡流大小与涡旋电场强度成正比，与磁感强度(即励磁电流强度)成正比，与交流电频率的平方成正比。若要使电磁加热器达到一定的加热功率，它必须可以产生足够高频率的电磁场且要能产生足够高的磁感应强度。控制电路将直流电流电压升高，整流电路使电压由直流电变为交流电，高频交变电流通过感应线圈激发出高频交变的磁场；高频交变磁场又会激发出相同频率的涡旋电场，如果有金属物体置于其中，就会因为涡流的作用快速产生热量。

日常生活中的电磁炉采用脉冲检测或电流互感的方法，实现了对炊具的材质检测，若未检测到符合条件的锅体，电磁炉就报警而不工作。由于铝具有和空气相似的磁导率，不容易聚集磁场并易产生散射现象，使得其涡流产热效果大幅度降低。另外常见的铝或铜电阻率过小，由公式P＝I²R，可知在电流一定的情况下，电阻越小，发热功率越低。因此，电磁炉并非是本质上不能加热铝锅，只是由于其加热效率不高而系统自动对电磁炉采取了断电保护的限制措施。

宫地毅在国外电力电子技术期刊上发表的《铝锅加热电磁炉》文献中提到用增大加热线圈安匝数的方法来增大磁通量，弥补由于铝磁导率低而导致的磁通不足、涡流微弱的缺点。当加热线圈的通电频率为62KHZ，电流为48A，加热输出功率达到2400W时，加热效率可以升至63％，使此种电磁加热设备可以达到实用的水平。但采用以上的方法会引发两个问题：其一是频率增加，会使得趋肤效应明显增加；其二是增大加热线圈的电流，会使得加热线圈发热严重，造成能源浪费，线圈寿命缩短，可靠性大大降低。根据实际生产生活需求，我们对电磁加热器的电路进行了大胆地改造，使其能够满足加热铝箔的条件。该电磁加热器对最外层为铝箔的真空绝热板进行加热时，功率可以在1～2.5kw内变动。这样不仅降低了加工成本、节约了大量的材料成本，还扩大了电磁加热器的使用范围。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供了一种变频电磁加热装置。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：提供了一种变频电磁加热装置，此装置主要由电源灯、工作灯、故障灯、外接扩展显示器、单片微型计算机、调节功率按钮、功率控制以及频率相位跟踪处理器、进口高品质桥堆、IGBT温度传感器接口、半桥双IGBT驱动进口功率管，光电隔离软启动接口、软启动常开或常闭工作设置等组成。一种变频电磁加热装置，其特征在于此变频电磁加热装置可以满足最外层为铝箔的真空绝热板进行涡流加热的工作条件，打破增加频率和线圈电流来提高铝箔加热效率的传统，不仅降低了加工成本和材料成本，还进一步扩大了其使用范围。其特征在于功率为1～2.5kw，功率变动范围为300％～100％；温度传感器旁有个200℃以下的测温口，两者间距为2～6cm；有软启动加热/停止模式以及线圈空载、线圈短路保护功能，使线圈与负载的距离要求不严格，0～25mm范围内都可以安全工作。

应用效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)功率调节范围在30％～100％，可以根据自己需要调节，灵活使用；(2)运用了无相差频率跟踪控制电路，使机器工作在谐振点附近，机器损耗最小，功率最大，热效率最优；(3)在温度传感器旁有个200℃以下2～6cm的测温口，控制温度精准，当检测温度在0～100℃范围时，检测误差仅为±1℃，使该装置石油加热、采暖系统中应用极其广泛；(4)具有软启动加热/停止模式以及线圈空载、线圈短路保护功能，使线圈与负载的距离要求不严格，在0～25mm范围内都可以安全可靠工作。

附图说明

图1本发明的变频电磁加热装置的结构示意图。

图示10为电源灯；20为工作灯；30为故障灯；40为外接扩展显示器；50为单片微型计算机；60为调节功率按钮；70为功率控制以及频率相位跟踪处理器；80为进口高品质桥堆；90为IGBT温度传感器接口；100为半桥双IGBT驱动进口功率管；110为光电隔离软启动接口；120为软启动常开或常闭工作设置。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。