[发明专利]一种用于淬火的微型高频加热电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于淬火的加热电源，具体涉及一种用于淬火的微型高频加热电源。

背景技术

目前，热处理行业在国内众多领域都得到了蓬勃发展，主要是由于随着我国机械制造业的不断发展，我国对航天、军用品、汽车以及一些高端机械零部件的质量需求不断提高，特别是一些需要表面热处理的要求越来越高，对淬火热处理设备的需求也不断提出了各种要求。就目前国内情况而言，高频淬火设备主要还是分成两类：一种是老式的采用真空电子管的高频设备，另一种是新型的采用集成电路的，俗称固态的高频设备。由于真空管的高频设备能耗高、体积大，并且使用高电压（通常在1万伏特以上），因此不利于维修保养，且真空管有使用寿命，价格高。所以真空管的高频设备在淬火热处理行业已成为非主流产品，并不断被固态的高频设备替换。目前高频淬火设备主流产品有使用IGBT元器件作为逆变主要元件的中高频感应加热的淬火设备，其加热频率通常在100KHz，小功率时可以达到150-200KHz，适用加热体积较大、且加热深度较深的产品。对于小体积、高精度、以及大面积、加热深度浅的产品，由于需要比较高的频率，就不适用了。

上述热处理淬火用的高频电源存在以下不足之处：

1）IGBT元器件作为逆变主要元件的高频热处理淬火电源只能满足功率，却不能提供较高频率，在对面积较大、淬火深度要求较浅的工件表面热处理，因电源频率要求较高，它就无法满足；

2）电子管高频电源只能提供较高频率，不能满足功率和体积的要求，虽然在加热频率上能满足对于淬火深度要求较浅的工件表面热处理，但其效率太低，体积过于庞大，不利于高精密部件的热处理，且老式电子管运行时发热量较大，电效率较低，此类产品在上世纪90年代开始就逐步让可控硅或IGBT元器件替代。

3）体积大，在处理大部件的表面淬火，需要较大的功率和较高的频率时，现有的MOSFET高频电源超过100KW以上时，大多都采用分离式结构，即直流系统和逆变振荡系统，中间通过电缆连接，使得体积都较大，对于淬火设备来讲，这是个不小的缺陷。特别是老式的电子管高频感应加热的淬火设备，仅振荡柜的体积就超过普通机床。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于淬火的微型高频加热电源，它能提供功率达到200KW、频率达到400KHz的高频电源以及功率在50KW，频率可以达到600KHz的高频电源，并且运行成本低、效率高，可大幅度降低企业的生产成本。

本发明的目的是这样实现的：一种用于淬火的微型高频加热电源，包括整流调压系统、高频谐振发生系统及控制系统，其中，

所述整流调压系统包括三相全桥整流桥、两个平波电抗器、正、负极平衡线圈及滤波电容组；两个平波电抗器分别与整流桥的正、负极输出端串联；正、负极平衡线圈一一对应地与两个平波电抗器的另一端串联；滤波电容组并联在正、负极平衡线圈的另一端；

所述高频谐振发生系统包括高频功率组件和谐振电容槽路；所述高频功率组件包括四个MOSFET功率器件，该四个MOSFET功率器件以两个并联构成正极，另两个并联构成负极的方式再并联在所述正、负极平衡线圈的另一端；所述谐振电容槽路包括四个电容C1～C4及短路线圈；所述电容C2和电容C3串联后与高频功率组件的正、负极并联，所述电容C1与电容C4一一对应地与高频功率组件的正、负极串联；所述短路线圈与高频功率组件的正、负极并联，且该短路线圈的中点与所述电容C2和电容C3的连接节点连接；

所述控制系统包括PLC控制器、第一直流控制板、第二直流控制板、高频触发板以及三相输入电压反馈板、直流触发器及高频反馈板，所述第一直流控制板分别与三相输入电压反馈板及所述PLC控制器连接，所述三相输入电压反馈板与所述整流调压系统的输入端连接；所述第二直流控制板分别与所述第一直流控制板及所述直流触发器连接，所述直流触发器与整流调压系统连接；所述高频触发板分别与所述第一直流控制板及所述高频反馈板连接，所述高频反馈板与所述高频谐振发生系统连接。

上述的用于淬火的微型高频加热电源，其中，所述PLC控制器还可连接外围控制器。