[发明专利]一种感应加热系统及感应加热系统中能量的线性调节方法

说明书

技术领域

本发明属于感应加热领域，具体涉及一种采用整流导通角和负载移动速度相匹配的双因素联动法线性调节能量输出的感应加热系统。

背景技术

目前，感应加热设备在金属加工行业已经得到了广泛的应用，比如需要增加硬度的金属或者是需要高温熔炼、成型的产品，该类产品被加热的温度跟它在加热设备中吸收的热量有关。因此，有效控制感应加热设备的输出功率以及产品在加热设备中停留的时间都能够调节产品吸收的热量，从而控制产品被加热的温度。

在现有的感应加热设备中，通过调节整流电路模块的整流导通角来调节整流输出电压，从而调节感应加热的功率。在负载端，被加热的物料一般按照固定的速度从感应加热线圈中通过，这样，被加热物料所要达到的温度要求只能通过改变整流导通角，从而改变加热输出功率来调节。虽然，通过调节整流导通角可以达到加热功率连续可调的目的，但是，因为整流输出功率和整流导通角之间是一个正弦函数关系，所以并不能保证调节的过程是线性的，尤其对于需要精细控制加热的物料来说，能够保证加热能量的线性调节，无疑可以大大提高产品的加热控制质量。

发明内容

鉴于此，本发明的目的之一是提供一种感应加热系统，该系统采用整流导通角和负载移动速度相匹配的双因素联动法线性调节感应加热系统的输出能量，与此时同本发明还提供一种感应加热系统中能量的线性调节方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的，一种感应加热系统，包括整流电路模块、逆变电路模块、触发电路模块、控制模块、运动机构和传感器模块；所述触发电路模块连接于整流电路模块与控制模块之间，用于控制整流电路模块的工作状态；所述逆变电路模块连接于整流电路模块与控制模块之间，控制模块用于控制逆变电路模块的工作状态；所述运动机构连接于控制模块与负载之间，用于根据控制模块的命令控制负载的移动速度；所述控制模块用于检测整流电路模块的参数，所述控制模块用于检测逆变电路模块输出的中频电压；所述控制模块根据传感器模块检测到的负载温度实时控制触发电路模块的整流导通角和负载的移动速度v。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：一种感应加热系统中能量的线性调节方法，所述控制模块根据传感器模块检测到的负载温度实时控制触发电路模块的整流导通角和负载的移动速度v，且所述整流导通角和负载的移动速度v满足以下关系：其中k为系数。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1、本发明在调节通角来调节感应加热电源输出能量这种非线性调节方法基础上，提出控制负载移动速度，对上述非线性调节方法进行补偿，使得调节方法变成线性调节。

2、本发明实现了在整个加热过程中负载端接收功率的准确控制，保证了功率输出的一致性，大大提高产品加热控制的质量。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为感应加热系统原理图；

图2为感应加热系统的结构图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

传统的感应加热系统采用调节整流导通角的方式对输出功率进行控制，但由于整流导通角与感应加热电源输出功率之间是一个非线性的关系，所以，仅仅通过调节整流导通角来调节感应加热电源输出能量这一单一调节方法是非线性的。对针上述问题，本发明在通过调节来调节感应加热电源输出能量这种非线性调节方法基础上，提出控制负载移动速度，对上述非线性调节方法进行补偿，使得调节方法变成线性调节。

如图1、2所示，一种感应加热系统，其特征在于：包括整流电路模块、逆变电路模块、触发电路模块、控制模块、运动机构和传感器模块；所述触发电路模块连接于整流电路模块与控制模块之间，用于控制整流电路模块的工作状态；所述逆变电路模块连接于整流电路模块与控制模块之间，控制模块用于控制逆变电路模块的工作状态；所述运动机构连接于控制模块与负载之间，用于根据控制模块的命令控制负载的移动速度；所述控制模块用于检测整流电路模块的参数，所述控制模块用于检测逆变电路模块输出的中频电压；所述控制模块根据传感器模块检测到的负载温度实时控制触发电路模块的整流导通角和负载的移动速度v。

在本实施例中，所述的控制模块为单片机。

在本实施例中，所述的整流电路模块的工作状态是指整流电路模块输出电流的大小、方向、时间等。

在本实施例中，所述的逆变电路模块的工作状态是指其中各桥臂功率器件导通的时间。