一种双频感应加热电源制造技术

本公开涉及一种双频感应加热电源，包括：控制器、过零检测电路、三相全桥整流电路、单相全桥逆变电路、谐振电容、加热线圈，单相全桥逆变电路包括第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管和第四晶闸管，第一晶闸管和第四晶闸管为一对管，第二晶闸管和第三晶闸管为一对管，控制器与第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管和第四晶闸管的控制端以及与过零检测电路连接，控制器在控制某一对管导通时，并在确定过零检测电路检测到该对管导通输出的交流电的电压在第若干次过零点以后，触发另一对管导通，这样，单相全桥逆变电路就能够输出包括超音频谐振电流和中频谐振电流分量的交流电，实现晶闸管双频感应加热，以满足大功率加热应用场景的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种双频感应加热电源
本公开涉及加热电源
，具体地，涉及一种双频感应加热电源。
技术介绍
在大功率感应加热领域，晶闸管感应加热电源由于其单机功率大，过载能力强，运行稳定可靠，成本低等优势，是各厂家的首选方案。随着钢铁行业技术革新，越来越多的大功率在线加热需要大功率感应加热来实现，尤其在薄板等加热领域，需要超音频感应加热和中频感应加热的双频同时感应加热才能满足加热效率、温度均匀性、加热速度等指标参数的要求。但是，现有技术中的晶闸管感应加热电源只有一种频率输出，而且在装配普通快速晶闸管时，感应电源稳定运行的频率一般不超过2500Hz，而装配高频晶闸管时，感应电源稳定运行的频率也不会超过6000Hz，并且单机功率小，无法在大功率感应加热领域使用，尤其是在超音频(10kHz左右)感应加热的场合，现有技术中的晶闸管感应加热电源无法使用。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种双频感应加热电源。为了实现上述目的，本公开提供一种双频感应加热电源，包括：三相全桥整流电路、平波电抗器、单相全桥逆变电路、谐振电容以及加热线圈，所述单相全桥逆变电路包括并联连接的第一逆变桥臂和第二逆变桥臂，所述第一逆变桥臂包括位于上臂的第一晶闸管和位于下臂的第二晶闸管，所述第二逆变桥臂包括位于上臂的第三晶闸管和位于下臂的第四晶闸管，其中，所述第一晶闸管和所述第四晶闸管为一对管，所述第二晶闸管和所述第三晶闸管为一对管，所述三相全桥整流电路的输出正端与所述平波电抗器、所述第一晶闸管的阳极以及所述第三晶闸管的阳极连接，所述第二晶闸管的阴极和所述第四晶闸管的阴极与所述三相全桥整流电路的输出负端连接；所述谐振电容和所述加热线圈并联接入所述第一晶闸管与所述第二晶闸管的连接点、以及所述第三晶闸管与所述第四晶闸管的连接点，还包括：控制器和过零检测电路，其中，所述控制器分别与所述第一晶闸管、所述第二晶闸管、所述第三晶闸管、所述第四晶闸管的控制端以及所述过零检测电路连接，所述过零检测电路与所述谐振电容并联连接，所述控制器用于在控制所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的某一对管导通，并确定所述过零检测电路检测到所述单相全桥逆变电路输出的交流电的电压在第若干次过零点以后，触发所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的另一对管导通，所述单相全桥逆变电路输出包括超音频谐振电流和中频谐振电流分量的交流电。可选地，所述控制器用于在控制所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的某一对管导通，并确定所述过零检测电路检测到所述单相全桥逆变电路输出的交流电在第若干次过零点以后，触发所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的另一对管导通包括：所述控制器用于在确定所述过零检测电路检测到所述单相全桥逆变电路输出的交流电的电压在第二次过零点以后且在第三次过零点之前，触发所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的另一对管导通。可选地，还包括变压器，所述变压器初级的一个进线端与所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的连接点连接，所述变压器初级的另一个进线端与所述第三晶闸管和所述第四晶闸管的连接点连接，所述变压器的次级出线端与所述过零检测电路、所述谐振电容以及所述加热线圈并联连接。可选地，所述第一晶闸管与所述第二晶闸管之间串联连接第一换相电感和第二换相电感，所述第三晶闸管与所述第四晶闸管之间串联连接第三换相电感和第四换相电感，所述第一换相电感和所述第二换相电感的连接点与所述变压器初级的一个进线端连接，所述第三换相电感和所述第四换相电感的连接点与所述变压器初级的另一个进线端连接。通过上述技术方案，该双频感应加热电源包括控制器、过零检测电路、三相全桥整流电路、平波电抗器、单相全桥逆变电路、谐振电容、加热线圈，单相全桥逆变电路包括并联连接的第一逆变桥臂和第二逆变桥臂，第一逆变桥臂包括上管第一晶闸管和下管第二晶闸管，第二逆变桥臂包括上管第三晶闸管和下管第四晶闸管，其中，第一晶闸管和第四晶闸管为一对管，第二晶闸管和第三晶闸管为一对管，控制器与第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管和第四晶闸管的控制端以及与过零检测电路连接，控制器在控制第一逆变桥臂和第二逆变桥臂中的某一对管导通时，并在确定过零检测电路检测到该对管导通输出的交流电的电压在第若干次过零点以后，触发第一逆变桥臂和第二逆变桥臂中的另一对管导通，这样，单相全桥逆变电路就能够输出包括超音频谐振电流和中频谐振电流分量的交流电，实现晶闸管双频感应加热，以满足大功率加热应用场景的需求。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是现有技术中的一种晶闸管感应加热电源的原理图；图2是现有技术中的一种晶闸管感应加热电源的原理图；图3是根据一示例性实施例示出的一种双频感应加热电源的原理图；图4是根据一示例性实施例示出的一种双频感应加热电源相关参数的波形图；图5是根据一示例性实施例示出的一种双频感应加热电源相关参数的波形图；图6是根据一示例性实施例示出的一种双频感应加热电源相关参数的波形图；图7是根据一示例性实施例示出的一种双频感应加热电源相关参数的波形图；图8是根据一示例性实施例示出的另一种双频感应加热电源的原理图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在对本公开的内容进行详细说明之前，首先对本公开的应用场景进行说明。现有技术中的晶闸管感应加热电源的原理图如图1和图2所示，主要包括三相全桥整流电路1、平波电抗器2、单相全桥逆变电路3、谐振电容4和加热线圈5，三相全桥整流电路1包括KP1～KP6共6个晶闸管组成，单相全桥逆变电路3包括KK1～KK4共4个晶闸管组成，图1为谐振电容4和加热线圈5串联连接组成的晶闸管感应加热电源，图2为谐振电容4和加热线圈5并联连接组成的晶闸管感应加热电源。图1和图2所示的晶闸管感应加热电源的加热频率只有一种，且图1的加热频率略低于加热电源的谐振频率，如果出现加热频率接近谐振频率的情况，单相全桥逆变电路的晶闸管就会无法关断，电路将会短路。图2的晶闸管感应加热电源的运行频率略高于加热电源的谐振频率，如果出现加热频率接近谐振频率的情况，单相全桥逆变电路的晶闸管也会无法关断，电路将会短路。此外，图1和图2所示的晶闸管感应加热电源，在装配普通快速晶闸管时，感应加热电源稳定工作的频率一般不超过2500Hz，而装配高频晶闸管时，感应加热电源稳定运行的频率也不会超过6000Hz，并且单机功率小，无法在大功率感应加热领域使用，尤其是在需要有超音频(10kHz左右)感应加热的场合，现有技术中的晶闸管感应加热电源无法使用。为解决现有技术中，传统晶闸管感应加热电源只能输出一种加热频率，无法满足大功率双频感应加热应用的问题，本公开提出一种双频感应加热电源，该双频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双频感应加热电源，包括：三相全桥整流电路、平波电抗器、单相全桥逆变电路、谐振电容以及加热线圈，所述单相全桥逆变电路包括并联连接的第一逆变桥臂和第二逆变桥臂，所述第一逆变桥臂包括位于上臂的第一晶闸管和位于下臂的第二晶闸管，所述第二逆变桥臂包括位于上臂的第三晶闸管和位于下臂的第四晶闸管，其中，所述第一晶闸管和所述第四晶闸管为一对管，所述第二晶闸管和所述第三晶闸管为一对管，所述三相全桥整流电路的输出正端与所述平波电抗器、所述第一晶闸管的阳极以及所述第三晶闸管的阳极连接，所述第二晶闸管的阴极和所述第四晶闸管的阴极与所述三相全桥整流电路的输出负端连接；所述谐振电容和所述加热线圈并联接入所述第一晶闸管与所述第二晶闸管的连接点、以及所述第三晶闸管与所述第四晶闸管的连接点，其特征在于，还包括：控制器和过零检测电路，/n其中，所述控制器分别与所述第一晶闸管、所述第二晶闸管、所述第三晶闸管、所述第四晶闸管的控制端以及所述过零检测电路连接，所述过零检测电路与所述谐振电容并联连接，所述控制器用于在控制所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的某一对管导通，并确定所述过零检测电路检测到所述单相全桥逆变电路输出的交流电的电压在第若干次过零点以后，触发所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的另一对管导通，所述单相全桥逆变电路输出包括超音频谐振电流和中频谐振电流分量的交流电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种双频感应加热电源，包括：三相全桥整流电路、平波电抗器、单相全桥逆变电路、谐振电容以及加热线圈，所述单相全桥逆变电路包括并联连接的第一逆变桥臂和第二逆变桥臂，所述第一逆变桥臂包括位于上臂的第一晶闸管和位于下臂的第二晶闸管，所述第二逆变桥臂包括位于上臂的第三晶闸管和位于下臂的第四晶闸管，其中，所述第一晶闸管和所述第四晶闸管为一对管，所述第二晶闸管和所述第三晶闸管为一对管，所述三相全桥整流电路的输出正端与所述平波电抗器、所述第一晶闸管的阳极以及所述第三晶闸管的阳极连接，所述第二晶闸管的阴极和所述第四晶闸管的阴极与所述三相全桥整流电路的输出负端连接；所述谐振电容和所述加热线圈并联接入所述第一晶闸管与所述第二晶闸管的连接点、以及所述第三晶闸管与所述第四晶闸管的连接点，其特征在于，还包括：控制器和过零检测电路，
其中，所述控制器分别与所述第一晶闸管、所述第二晶闸管、所述第三晶闸管、所述第四晶闸管的控制端以及所述过零检测电路连接，所述过零检测电路与所述谐振电容并联连接，所述控制器用于在控制所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的某一对管导通，并确定所述过零检测电路检测到所述单相全桥逆变电路输出的交流电的电压在第若干次过零点以后，触发所述第一逆变桥臂和所述第二逆变桥臂中的另一对管导通，所述单相全桥逆变电路输出包括超音频谐振电流和中频谐振电流分量的交流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：余维江，王卫刚，刘晶，
申请(专利权)人：西安慧金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61