一种电磁感应加热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种熔接塑料管及金属塑料管的电磁感应加热器，它包括电磁加热控制器、励磁线圈和中高频变压器，所述励磁线圈的匝数为2～10匝、其空载电感量低于20uH，所述励磁线圈是由高频铜线绕制而成，且所述高频铜线是由多股细铜线绞合而成,其特征在于：所述励磁线圈呈圆柱空心状；所述励磁线圈的内径为大于等于20mm、高度为10～250mm。本实用新型专利技术无需采用冷却系统，使本实用新型专利技术其在使用时便于携带移动；且中高频变压器可以补充励磁线圈电感量的不足，使其可以在狭小的空间绕制出合适的励磁线圈，从而使其方便应用于塑料管及金属塑料复合管与对应电磁加热熔接型管件电磁感应加热熔接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电磁感应加热器
，这里特指一种熔接塑料管及金属塑料管的电磁感应加热器
技术介绍
电磁感应加热器重要组件励磁线圈的最重要的指标电感，当频率一定、功率要求一定时，电感量越小则电流要求越高，故而在中高频感应加热领域尤其是金属熔炼、透热领域，当采用低电感量(低于IOuH)的线圈时，一般采用较高的工作频率(如35KHz 1000MHz)，输出电流高，一般超过60A甚至达到数百安培，因为该控制电路所产生的交变电流频率越高，其电路中的电容器及IGBT (或摩斯管)所产生的热量越大，为了对加热器本身件进行冷却，一般对机器及需要采用强制风冷或水冷并要求有极高的冷却效果。励磁线圈采用较粗的空心铜管，同样采用水冷或强风高速通过铜管循环冷却的方式对铜管进行强制·冷却(线圈直径小及高电流的情况下，还存在磁力线本身感应了铜管，故而铜管感应发热的情况，故而必须需要强制冷却)。而采用较低频率并对应高电感量的多匝线圈时，此时电流相应可以降低，这样线圈使用的铜线可以采用较细的铜线并设计不过载(电流低于线圈铜线额定准载电流)，由此则不需要采用水冷或风冷的强制冷却措施，这就是民用电磁炉、塑机加热领域以及大型工件加热、伴热领域所采用的技术方法。这里面存在一个技术盲点，采用较高频率(35KHZ-1000MHZ)水冷铜管作为励磁线圈的做法可以适合狭窄工件的加热，但需要追加额外的水冷及风冷装置，造成机器重量重，体积大，不便于携带；而采用较低频率(5-35KHZ)配合高电感量的实芯铜线励磁线圈的做法，机器体积及重量都很适合于便携，但因电感量与绕线的匝数有正向线性关系(匝数越多，电感越大)，被加热工件如果体积过小(比如直径20 63mm的圆管，同时指定加热区域的长度不超过30mm),空间有限,难于绕制出的规定的电感量(匝数不足)，由于空间狭小，也难于选择端面截面积较大的粗铜线，故很难适用于小工件狭小范围的加热。如中国专利号为ZL201020237693. 3的中高频感应加热多重密封紧固式管件、中国专利号为ZL201020237670. 2的中高频感应加热多重密封塑料管件、中国专利号为ZL201120138231.0的预承插感应加热熔接塑料管件、中国专利号为ZL201120138204. 3的预承插感应加热熔接塑料紧固式管件、中国专利号为ZL201020237685. 9的中高频感应加热塑料管件、中国专利号为ZL201020276351.0的一种紧固式管件、中国专利号为ZL201020188986. 7的多重密封热熔紧固式管件，上述所有的管件结构，在采用中高频电磁感应加热技术对金属加热并间接加热钢塑复合管内外层塑料及管件的塑料时，均存在管件的实际需要受热区域狭小的问题(尤其是DN16 63mm直径的管道所对应的管件，根据国家标准及城乡建设行业标准，其管件的有效加热长度一般仅为20 36mm，在如此狭小的空间绕制一般电磁感应控制器所要求的电感量(正常工作60 300uH,如民用的电磁炉则一般使用90uH以上的电感线圈)可能性极小，所以必须要求在2 10匝的线圈范围即可以使电磁感应控制器开始工作，但即使10匝线圈，其电感量也很难超过20uH，若在这个线圈电感量范围，相对5-35KHZ的工作频率的机器，低于20uH电感线圈对应的控制电路的设计将十分困难。更重要的是在管道安装时，当出现弯头、三通插接到管道的一端的情况，圆形的励磁线圈较难或非常不方便套到管件上去，所以要考虑将励磁线圈切割并嵌入一个带可开合装置的夹具中，夹持管件感应加热部位之时再用公母插头将线圈断开部分接成一体或者将励磁线圈直接绕到管件上去，很显然，公母插头本身具有的宽度比较大，同时过多的线圈匝数会带来线圈插接的时候非常麻烦、故障率高；在采用将励磁线圈直接绕到管件上去时，励磁线圈的匝数越少，绕制越方便。所以要求励磁线圈的匝数要越少越好，最好不要超过6匝(电感量通常不能超过IOuH),这样，励磁线圈在经常拨插的工作环境下才具有很好的可靠性，同时，直接绕制到管件上，才有更高的工作效率。事实上，以上类似的管件也可以采用带水冷系统的中高频电磁控制器(比如目前的高频淬火、熔炼用的中高频电磁控制器)，但很显然，如果采用带水冷或风冷系统的中高频电磁控制器(注，风冷方式目前尚无成熟技术)，光是水冷系统就是数十公斤重，对于小型管道安装领域以及需要便携加热的零部件加热领域(比如汽车螺丝的拆卸)，由于不具有便携性而无法频繁移动，所以是完全不具有实用性的。国内目前所申请的专利以及技术人员所从事的研究中，在便携式电磁感应加热机器的研究方面，很少有人针对狭小空间或小型工件进行加热的应用研究。所申请的一些专利技术主要针对的是电磁感应控制器的电路设计以及关于线圈的绕制方式，也有相当多的专利技术出现，但至少关于线圈的绕制方式这些技术均未充分考虑电磁控制器电路所涉及的基本元器件的技术水平(比如电容以及IGBT)，而且事实上都有一个假设前提就是励磁线圈的电感量是可以按照电磁控制器的工作要求绕制成功的。电磁感应控制器主机方面，也没有进行低电感量线圈能够工作的应用研究。所以事实造成了涉及工件小范围加热的便携式电磁控制器的设计空白。即使在汽车螺丝的加热拆卸这种简单的
，目前也全部采用的是德国、瑞士进口的机器，价格十分昂贵。又如中国专利公开号为CN202123664U的管接夹具、电磁感应管接设备，以及中国专利申请号为ZL201110174570. 9的管接夹具、电磁感应管接设备和管道电磁管接方法，其中所涉及的夹具，在线圈的绕制上未作出说明，根据其应用领域为小型管件的安装，由于其设计的夹具均未载明励磁线圈的绕制方式(这是一项关键的技术点)，也同样未显示其线圈是具有断开后再连接形成闭合结构的线圈，只能理解成采用的是平面绕制的弧状线圈，经折弯后设置于夹具中，同时与电磁感应控制器相连接。很显然，要达到电磁感应控制器所需要的线圈电感量，在未采用中高频升流降压变压器的情况下，只能采用I平方毫米左右的细铜线，并绕制80 120匝达到电感要求60uH以上的基本电感要求，在如此狭小的空间里，不但绕线困难，更重要的是，通过的电流将不超过5A功率有限，且一般来讲较低的电感要求(40UH能启动机器，60UH以上能够持续工作)工作，一般都要采用半桥式电路设计，半桥式升频电路已经被证明稳定性不足，最重要的是输出电流波动性大，一旦电流在工作过程中升高，则励磁线圈所采用的细线过载会造成线圈温度升高，而且高频电压过高在手动夹持的概念令操作因高电压变得更危险，容易引起人身伤害；要达到指定的管件安装效果，所需时间也比较长(一般要到200秒左右)，而钢管本身的高导热性能，会将钢塑复合管与管件插接部位以外的覆盖在钢管上面的塑料熔化，令安装质量大受影响。而且，上述专利在线圈的周边加上了密密麻麻的磁条，以增加工作时的磁通量也正是基于对于其工作效率无法提高、安装质量不易控制的弱点的一个补充，但这种方式无法从根本上解决以上问题，而且夹具的制作将十分复杂。我方在申请日前申请为《一种电磁感应加热器》，它是针对小型管道或小型金属件的加热领域，一般优选的工件直径不超过DN125_ (事实可以做一定量的扩展，但热率效率略低)可以达到最理想的效果，所以定义其输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔接塑料管及金属塑料管的电磁感应加热器，它包括电磁加热控制器、励磁线圈和中高频变压器，所述中高频电输出端与所述中高频变压器的输入端电连接，所述中高频变压器的输出端与所述励磁线圈电连接；所述励磁线圈的匝数为2～10匝、其空载电感量低于20uH，所述励磁线圈是由高频铜线绕制而成，且所述高频铜线是由多股细铜线绞合而成,其特征在于：所述励磁线圈呈圆柱空心状；所述励磁线圈的内径为大于等于20mm、高度为10～250mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨蒙，
申请(专利权)人：杨蒙，
类型：实用新型
国别省市：