[发明专利]重轨钢电磁感应加热装置及其控制方法、加热系统

权利要求书

1.一种重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，包括：

装置本体；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨头的第一电磁感应加热器；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨腰的第二电磁感应加热器；

设于所述装置本体上且用于加热重轨钢轨底的第三电磁感应加热器；

用于监测重轨钢轨头温度的第一温度传感器；

用于监测重轨钢轨腰温度的第二温度传感器；

用于监测重轨钢轨底温度的第三温度传感器；

分别与所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器、第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器电气连接的控制模块；

以及分别与所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及控制模块电气连接的电源模块。

2.如权利要求1所述的重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，所述第一电磁感应加热器包括与所述重轨钢轨头形状适配的U型铁芯、以及分别设于所述U型铁芯两侧、顶部的感应线圈。

3.如权利要求1所述的重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，所述第二电磁感应加热器有两个且分别设于所述重轨钢轨腰的两侧，每个所述第二电磁感应加热器均包括铁芯、以及设于所述铁芯上的两个感应线圈。

4.如权利要求1所述的重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，所述第三电磁感应加热器包括E型铁芯、以及分别设于所述E型铁芯两个凹槽内的感应线圈。

5.如权利要求1～4中任一项所述的重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，在所述装置本体的对应位置设有滑槽，在所述第一电磁感应加热器上设有与对应滑槽适配的导轨，在所述第二电磁感应加热器上设有与对应滑槽适配的导轨，在所述第三电磁感应加热器上设有与对应滑槽适配的导轨，所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器、第三电磁感应加热器通过各自的导轨和对应滑槽设于所述装置本体的对应位置。

6.如权利要求5所述的重轨钢电磁感应加热装置，其特征在于，在所述装置本体的正面和背面均设有端板，由装置本体和端板构成一封闭腔体；在所述端板上开设有与所述重轨钢形状适配的入口或出口；在所述第一电磁感应加热器、第二电磁感应加热器以及第三电磁感应加热器上还均设有固定杆，所述固定杆的一端固定于正面的端板上，另一端固定于背面的端板上；其中所述装置本体的正面是指加热时重轨钢进入装置的面。

7.一种如权利要求1～6中任一项所述重轨钢电磁感应加热装置的控制方法，其特征在于，包括：

分别获取第一温度传感器采集的实时温度T₁、第二温度传感器采集的实时温度T₂以及第三温度传感器采集的实时温度T₃；

根据所述实时温度T₁和目标温度T₁₀计算第一电磁感应加热器的运行功率P₁，根据所述实时温度T₂和目标温度T₂₀计算第二电磁感应加热器的运行功率P₂，根据所述实时温度T₃和目标温度T₃₀计算第二电磁感应加热器的运行功率P₃；

控制第一电磁感应加热器以功率P₁运行，控制第二电磁感应加热器以功率P₂运行，控制第三电磁感应加热器以功率P₃运行。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述运行功率的计算公式为：

其中，P为电磁感应加热器的运行功率，T为对应温度传感器采集的实时温度，T₀为对应目标温度，C为重轨钢的比热容，W为重轨钢每米质量，kg.m^-1，V为重轨钢在加热时的运行速度，η为电磁感应加热器的效率。