[实用新型]平面型电感加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁感应加热与控制技术，具体来说是涉及一种高效节能的平面型电感加热装置。

背景技术

 如图1所示，服装内衣行业现阶段市场上销售、工厂里使用的罩杯定型机（罩杯定型机是生产胸罩内衬材料的设备，行业中又常称为罩杯机或模坯机）所用的加热方式普遍为电阻式电热器加热，通过接触传导方式把热量由电阻加热管3传递到钢制加热板1，由钢制加热板1把热量传递到导热铝板2，再由导热铝板2传至罩杯模具4上。这种热传递存在的缺陷在于：

1、电阻式加热器的热效率较之电感式加热较低；

2、由于电阻式加热器的工作原理有三重热传递，存在着热传导中热量损失；

3、电阻式电热器无法控制热力的的传导方向，其在工作过程中使罩杯定型机通体发热，大部分热量散失到空气中，不仅造成了能源的损失，而且使环境温度大幅升高，工厂在夏季甚至需要增加降温设备来降低环境温度；

4、电阻式电热器中的电热管容易因高温老化而烧断，因而使用寿命短、维修量大；

5、这种传统的加热方式导致了电能的严重浪费，恶化了工作环境，增加了维修费用。

经检索目前的关于工业用的电感加热装置的文献包括专利，主要涉及电感感应加热线圈的结构（例如中国专利03248743.6、200520029577.1、200620130406.2、200720006231.9、200720127209.X、200820102523.7、200820207943.1、200910037142.4），以及骨架的改进（例如中国专利200520105939.0、200620053047.5、200820156231.1、200920118927.X），和加热线圈与相关控制电源、控制电路的连接的改进（例如中国专利200520051559.3、200520119602.5、200720031342.5、200820094331.6、200820166522.9、200920049911.8），其中电路连接的改进主要在于增加了温度检测及其控制电路，以及电路成本的节约（例如中国专利200820166522.9）。但是上述的所有改进基本上没有系统地涉及如何提高系统的可靠性和稳定性。中国专利200720179150.9和200920054490.8涉及对加热控制电路的改进以提高功率管的可靠性，前者是在加热线圈两端并接谐振电容、采用对角线功率管同时激励和倍流式电流电测电路，使功率管始终工作在零电压或零电流开关状态；后者是线圈充放电回路采用两个以上独立控制的回路，具有两个以上绝缘栅双极型功率管IGBT，这样与单线圈产生的功率相比，可达到同样加热功率的情况下，线圈和IGBT通过的电流都会降低一半，大大降低IGBT因电应力问题引起的失效。但是中国专利200720179150.9和200920054490.8的应用是频率稳定的电感炉，其工作环境和条件与工业用电感加热装置差异很大，不能满足工业用电感加热装置的需要。

以上电感加热节能技术采用的电感线圈多为圆柱形环绕式线圈，对于平面加热设备则需采用平面形椭圆式线圈组合。由于平面形椭圆式线圈组合与圆柱形环绕式线圈所产生的磁感应强度分布规律不同，而且其电感控制装置的功率要求和参数设置的要求也完全不同。因此要达到对平面加热体进行高效、均匀和稳定的加热，需要研制一种新型的平面电感节能加热系统。

近年来有些企业推出了平面椭圆形线圈加热对平面加热设备进行加热的方式，但这种加热方式尚未应用在服装内衣行业中的罩杯定型机上，此外，该类产品在平面加热中的应用中普遍存在以下几个问题：

1、系统运行不稳定，在要求输出恒定功率情况下，系统经常偏离谐振点，因此故障率较高；

2、被加热体温度较之同质量的圆柱形体上升速度迟缓；

3、温度上升过程中，被加热体温度不均匀，往往中间位置的温度高于周边位置；

4、线圈中间部位基本一般会出现超温情况，使中间的耐高温电线发黄发黑，甚至电线保护层被烧焦变脆，极易引起线圈的短路。

我们对国内研发现状的评价是：平面型电感加热节能技术在平面工业加热设备上的应用，由于对平面线圈磁场力分布的研究尚不成熟，加之生产工艺、材料的采用以及控制装置的配合等诸多随机因素原因的影响，目前该项技术在国内尚有许多技术难点还未攻克，因此无法广泛推向市场，应用于实际生产中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高可靠性和高稳定性的高效节能的平面型电感加热装置。