[实用新型]高频加热装置

说明书

本实用新型属于功率振荡器，特别是一种高频加热装置。

在工业企业中，对工件的淬火和退火以及加热成型一般采用工频电阻炉或者是焦碳炉对工件进行加热，用这种方式加热工件的能量损耗很大，因它是从工件的外表向内逐步加热的，而且工频电炉的设备投资大，电耗高、工效低，特别是在对钢丝进行退火时还不能使生产过程连续化，给生产者带来不便。

本实用新型的目的是提供一种对铁质材料进行内加热的高频加热装置。

本实用新型是用如下方式实现的：高频加热装置，它包括由线圈L和电容C₂构成的高频加热电路接整流电源电路，开关电路控制高频加热电路中线圈L与整流电源电路的通断，综合比较电路将高频调节电路和信号调节电路的输出信号进行综合比较后输入至功放电路来控制开关电路。从高频加热电路中线圈L的两端取出电压信号，输入至反馈电路来控制高频调节电路的直流偏置电压，达到调节脉冲信号的宽度。高频加热电路与开关电路之间有电流互感器CT，取出电流信号转化成电压信号后，输入至信号调节电路，经电流信号与给定信号比较后，输入至反馈电路来控制高频调节电路的直流偏置电压，达到调节脉冲信号的宽度，反馈电路是由比较电路构成。

本实用新型对铁质工件的电加热与传统的电阻炉相比，具有高效节能的优点，高频加热装置是采用对铁质工件的内部铁磁损耗发热，本实用新型具有投资少、可靠性高，特别是对钢丝拉制过程中进行快速退火，实现全自动化的生产，革新传统的拉丝生产工艺是一种理想的加热装置。

图1是本实用新型电路方框图。

图2是本实用新型电路原理图。

图3是本实用新型用于拉丝的加热管示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

实施例：本实用新型用于拉制钢丝退火的加热，在图3中加热器是在空心瓷管（12）上螺旋式绕有加热线圈（13），在线圈L（13）上用粘合剂（14）固定绝缘，在加热器内空间和两端用耐磨、耐热的金属空心管（11）支承，钢丝穿过空心管时，即可在钢丝内产生高频铁磁损耗实现加热退火，加热线圈L（13）接高频电源。在图1和图2中，高频加热装置由整流电源电路（1），高频加热电路（2）开关电路（3），综合比较电路（4），高频调节 电路（5），信号调节电路（6），功放电路（7），反馈电路（8）组成。整流电源电路（1）是由二极管全波整流电路1Z及电感L₁、电容C₁滤波电路组成，电阻1R并联在整流电路1Z的直流输出端起压敏保护作用，整流电源电路（1）输出直流电源作为高频加热装置的功率电源。高频加热电路（2）由振荡线圈L串接电容C₂构成，线圈L即为绕在加热器管上的加热线圈，由高频电源对线圈L提供高频电源，使之产生交变磁场，对经过线圈L内的铁质工件产生高频铁磁损耗进行加热。开关电路（3）并接在电容C₂上，或者是并接在整流电源的输出端电容C₁上，通过开关电路（3）的快速通断，使线圈L和电容C₂回路产生振荡，开关电路（3）由一个或多个并联开关三极管T₁构成，在开关三极管T₁的发射与集电极之间并接阻尼二极管，起保护作用。开关电路（3）是由综合比较电路（4）将高频 调节电路（5）和信号调节电路（6）的输出信号进行综合比较、输入至功放电路（7）后，来实现对开关电路（3）控制。高频调节电路（5）是由集成运算放大器P₃接电阻正反馈构成高频方波脉冲发生电路，从d端输入至调节电路，此电路是由三极管T401、T402及外围电阻电容构成二阶有源延时选频电路（如图2所示），调节电路对高频方波脉冲加宽脉宽后，经电阻电容并联的加速电路输入至综合比较电路（4）的开关三极管T406，经406开关管整形后输入至开关三极管T405基极，与开关三极管T404输出信号进行比较。信号调节电路（6）由电阻R401、R402可调电阻R_W1串联分压电路分压输出至集成运算放大电路IC₅构成，IC₅是由集成运算放大器A₁串接A₂后，经二极管与A₃对接，A₄经二极管与A₁对接，A₁接分压电路的输出信号，A₃、A₄并联接在电流互感器CT的二次信号回路，集成电路IC₄和LED₅及电阻R404构成显示电路，它接于IC₅的A₂输出端。从信号调节电路（6）的IC₅中A₁输出端输出，经集成运算放大器P₄放大后经电阻并联电容C加速电路，输入至综合比较电路（4）中的开关三极管T404。综合比较电路（4）由开关三极管T404和T405的集电极经二极管对接构成，T₄₀₄与T₄₀₅输出信号比较后，经放大器T₄₀₃的C点输出至功放电路（如图2所示）。功放电路（7）是由三极管T₂₀₁射极输出至三极管T202，T202的集电极分二路分别输入至开关三极管组件T₂的基极和T₃的基极构成，逐级进行功率放大，电阻R306、R305、R308是T201与T202之间的耦合电阻，功放电路（7）由整流电源2Z、3Z反向串接构成的＋8伏、0伏、－6伏组成，“1”“2”“3”分别相接，如图2所示，当C点为高电平时，三极管T201，T202导通，开关组件T₂导通，T₃截止，＋8伏电源经T₂管和电阻R310向开关电路（3）的开关管T₁的基极注入电流，使之导通，当C点为低电平时，三极管T201T202截止，正电源经电阻R307和电阻R309并联电容C301加速向开关组件T₃的基极注入电流，T₃导通，使开关电路（3）的开关管T₁的基极经二极管D201和T₃迅速拉向－6V，而使之截止，这样就由C点电平的高、低变比而使开关电路（3）实现高频的通、断动作，为防止加热线圈L的两端由于谐振而产生过电压，从线圈两端a、b两点取出电压信号，输入至反馈电路（8）。反馈电路（8）由电阻串接分压电路接受a、b两点信号输入至放大器P₁、P₂构成，P₁的输出至调节电路，P₂的输出经分压电阻电路接直流工作电源，直流工作电源由整流电路4Z输出，串接模拟负载78M后提供，若设定a点为300V，则当T₁的M点大于300V时，P₁输出低电平，M点降至300V以下后，P₁恢复高电平，P₂反相端经分压电阻接至b点，与直流电压比较，当电网电压波动过大时，P₂即输出低电平，P₁、P₂为低电平时都将使得调节电路的延时选频电路直流偏置电压下降，自动减小脉冲宽度，起到过压保护。电流互感器CT串接在加热线圈L的回路中，其二次输出端，经RC低通网络半波整流后，输入至信号调节电路（6），再输出至反馈电路（8）中的电阻分压电路，对直流工作电压的控制，以实现对主回路的电流负反馈。本实用新型可在加热线圈L上产生（可以调节）25KH到45KH的高频电流，适用加热铁质材料，特别是对拉制钢丝的高温退火，实现连续自动生产。