[发明专利]电涡流加热装置及其构成的分布式热能系统

说明书

本发明公开了一种电涡流加热装置，包括三相输入电源、第一接触器、移相变压器、H桥功率单元、串联谐振单元、主控制器及电磁热交换器，其中，第一接触器的两端分别与三相输入电源和移相变压器的原边连接。H桥功率单元的数量为N个，N个H桥功率单元的输入端均与移相变压器的副边绕组连接，每个H桥功率单元的输出端均对应连接一个串联谐振单元。电磁热交换器设有线圈，每个串联谐振单元的输出端均连接一个电磁热交换器。每个H桥功率单元均设有单元控制器，N个H桥功率单元的单元控制器均与主控制器连接。本发明还公开了上述电涡流加热装置构成的分布式热能系统。本发明效率高，功因高，易于满足用户的不同需求，便于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种加热装置，具体是电涡流加热装置及其构成的分布式热能系统。

背景技术

随着大气污染日益严重，人们的环保意识逐渐增强，在“煤改电”供热系统中，采用电磁锅炉替代燃煤、燃油锅炉越来越普及。加热装置作为电磁锅炉的重要组成部分，其性能对电磁锅炉的推广具有显著的影响。中国专利申请公布号CN 103206735 A于2013年07月17日公开了一种高频感应加热装置，其包括高频加热主机、变压器、感应加热圈，其应用时水井内的水进入用水水罐和备用水罐后通过水泵打入感应加热圈内进行加热，加热后的热水存入用水水罐用于洗澡用水，加热后产生的蒸汽存入暖气水罐用于暖气片取暖。该加热装置同市面上大多数的电磁加热装置相同，电压等级低，电功率小，仅适用于热源需求较少的场合使用，对于工矿企业、机关团体、城镇供暖等所需热源多达十蒸吨以上的热用户，对应的电功率在7MW以上，采用380VAC等级的交流电源完成大电功率热能转换是难以实现的，这一定程度上也影响了电磁锅炉的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种电涡流加热装置，其能实现高压大功率热能转换的需求，效率高，功因高，采用单元模块化的方式设计，易于满足用户的不同需求，进而便于推广应用。本发明还公开了上述电涡流加热装置构成的分布式热能系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：电涡流加热装置，包括三相输入电源、第一接触器、移相变压器、H桥功率单元、串联谐振单元、主控制器及电磁热交换器，所述第一接触器的两端分别与三相输入电源和移相变压器的原边连接；所述H桥功率单元的数量为N个，其中，N为大于或等于1的正整数，N个所述的H桥功率单元的输入端均与移相变压器的副边绕组连接，每个H桥功率单元的输出端均对应连接一个串联谐振单元；所述电磁热交换器设有线圈，每个串联谐振单元的输出端均连接一个电磁热交换器，具体与电磁热交换器的线圈连接；

每个H桥功率单元均设有控制其电源通断的单元控制器，N个所述的H桥功率单元的单元控制器均与主控制器连接。

本发明由主控制器完成对多个H桥功率单元的控制，实现装置的多路输出。本发明应用时，将高压工频交流电源变成中频交流电，中频交变电流产生中频交变磁场，中频交变磁场在电磁热交换器内会产生电涡流，电涡流使发热体温度升高，从而将介质（水）加热。

进一步的，电涡流加热装置，还包括预充电回路单元和第二接触器，所述第二接触器的两端分别与预充电回路单元和移相变压器的原边连接。本发明的预充电回路是通过另一路电源（低压）对移相变压器励磁和H桥功率单元回路中滤波电容充电。预充电回路中设有可切电阻限制预充电电流过大。本发明应用时，预充电结束后，高压回路再合闸（上电），能避免高压合闸是操作过电压和浪涌电流。

进一步的，所述预充电回路单元包括低压电源和升压变压器，所述低压电源的输出端与升压变压器的二次绕组连接，且从低压电源的输出端至升压变压器的二次绕组之间的线路上依次串接有一个交流接触器和P-1个电阻器，其中，P为大于1的正整数，每个电阻器上均并联一个交流接触器，所述预充电回路单元具体通过升压变压器的一次绕组与第二接触器连接。