[其他]三相无芯工频感应加热装置

说明书

本实用新型是用于加热或熔化黑色或有色金属的加热装置。

目前所用的加热炉，多是单相工频感应加热炉。工业用电网路是三相电源，为了保护电网三相对称，必须把工频感应炉的单相负载均匀地分配到三相电力网路上去，使三相负载电流平衡，这就需要有一定数量用于平衡的电容器和电抗器（L·C平衡器）。国家规定：凡是功率在100千瓦以上的工频感应炉（单相）都需要加L·C平衡器。这样提高了设备造价，而且要在电器的控制方面作相应的调节，从而使得控制系统复杂化，增加设备占地面积，特别是在平衡器上要消耗大量的电能。

本发明的目的是要提供一种具有单相工频感应炉的优点，而不需要用L·C作平衡器的感应加热装置，达到简化设备、降低成本、减少占地面积、节约能源、提高加热效率的目的。

本发明首先设计一种特殊变压器，将三相电源的三相功率直接转变为单相功率。变压器中的初级线圈是中性联接，而次级绕组是呈三角形联接，从而达到将电源三相功率变为单相功率的目的。三相变压器的线路上分别如图接上C1、C2、C3三个电容器组。这三个电容器组能在振荡回路上谐振，它能随着变压器调整为不同功率时，而进行自动补偿，所以电容器的功率能随着变压器的功率变化而进行自动调节，同时保证功率因数不变。

三相变压器的功率是分别可调的，既可保证均衡加热，又可实现梯度加热。要实现梯度加热，通过调整变压器的功率，使电压逐相升高，达到被加热工件的温度从低到高，从而实现梯度加热（因为在挤压过程中，产生塑性变型热，使得挤压过程中温度逐步升高）。使在加工时能达到等温挤压，从而提高产品质量，提高挤压速度，提高劳动生产率。

在通常情况下，用于加热的三相感应加热线圈，工件静止不动，由于相邻两相位差，在两相之间的分界处部分，磁力线抵消，在工件上形成低温区，使得加工工件温度不均。本发明通过变压器线路一次反接，使相位角由120°变为60°，减少相与相之间的相位差，改善了磁场。为了彻底达到三相感应线圈磁场分布均匀，在A、B相之间和B、C相之间引出二根线，接上用小横截面导体做成的感应加热线圈，如图2所示。

本发明通过变压器将电源的三相功率直接变为单相功率，保持了单相感应加热炉磁场均匀的优点，而且能实现梯度加热。不需要L·C平衡器，简化了设备，降低了成本，缩小了占地面积，大大节约了能源，提高了加热效率。加热速度快，提高了劳动生产率，控制系统简单可靠，操作简单，运行故障率低。

本实用新型的具体结构由以下附图说明和实施例给出。

图1是三相无芯工频感应加热装置用于感应熔化炉的主线路原理图。〔1〕是主断路开关，〔2〕是接触器，〔3〕是补偿电容器，〔4〕是变压器，〔5〕是分接开关，〔6〕是感应熔化炉，〔7〕是调整熔化炉功率的电容器，〔8〕是开关。

图2是三相无芯工频感应加热装置用于感应加热炉的主线路原理图，〔9〕是感应加热炉。

首先按图1接线方法做好三相变压器，装上C1、C2、C3电容器，然后分别从三相变压器的两端引出接线，接到熔化炉的感应加热线圈上，按图进行组装，并装上控制台，按加热要求进行调试。

当该装置用于感应加热炉的时候，除了将变压器两端接线接到加热炉的感应加热线圈上外，还必须从变压器A、B相之间和B、C相之间引出两根线，如图2接上用小横截面导体做成的感应线圈上，以提高相与相之间的温度，达到均匀加热的目的。