一種工業電阻爐溫控功率調節裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種功率調節裝置，特別是涉及一種工業電阻爐溫控功率調節裝置。
【背景技術】
[0002]現有工業電阻爐溫控功率調節裝置技術現狀:(1)采用固態繼電器或者晶閘管過零開關通過調節通斷比調節電功率實現控制溫度的目的，在此方式中，對電網有低頻干擾、對電網有沖擊，又不能帶變壓器負載，滿足不了低電壓大電流延長電熱元件壽命的目的。此方式只有在溫度較低和控溫精度要求不高的場合采用。
[0003](2)采用可控硅(晶閘管)采用移相調壓方式調節電功率以達到控制溫度的目的，此方式是現在普遍采用的方式。但此方式中，功率因素低、諧波含量高，對電網污染大，在現今節能環保的大氣候下，必然被本發明的新型功率調節裝置所替代。
[0004](3)為了延長加熱元件壽命，降低設備維護成本，一般都在方式⑵的基礎上配以大功率工頻電爐變壓器，以實現隔離及低電壓大電流供電，采用大截面積加熱元件，以延長電熱元件壽命，采用大功率工頻變壓器，必然浪費大量銅材、鋼材等寶貴資源。
【發明內容】
[0005]本發明主要解決的技術問題是如何提供一種工業電阻爐溫控功率調節裝置，以克服現有技術的缺點，以達到:①無低頻干擾，對電網無沖擊；②輸入功率因素高，諧波含量低，節能效果顯著線性功率調節，控溫精度高；④自帶隔離變壓器，安全可靠；⑤體積小、重量輕，節約大量銅材，鋼材等寶貴資源等目的。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種工業電阻爐溫控功率調節裝置，包括:將三相工頻交流電源輸入共模濾波模塊、不控整流橋模塊、高頻濾波模塊、占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊，各功能模塊依次電性連接，所述不控整流橋模塊和高頻濾波模塊用于將輸入的三相交流電轉變為高壓直流電，所述占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊用于將高壓直流電轉換成與負載相匹配的高頻脈沖直流電。
[0007]在一個較佳實施例中，所述的不控整流輸出的高壓直流電的紋波系數< 6%。
[0008]在一個較佳實施例中，所述高頻逆變模塊采用若干絕緣柵雙極型晶體管，所述高頻逆變模塊的占空比可調，并將高壓直流電逆變成方波交流電，所述方波交流電的頻率遠高于工頻頻率。
[0009]在一個較佳實施例中，其中所述的工頻頻率為50HZ或60HZ。
[0010]在一個較佳實施例中，采用快恢復二極管將高頻隔離變壓器輸出的占空比可變的方波交流電壓整流成占空比可調的方波脈沖直流電壓，向負載供電。
[0011]在一個較佳實施例中，所述的方波交流電壓整流方式為橋式整流或全波整流。
[0012]在一個較佳實施例中，所述高頻逆變模塊中的高頻逆變頻率為1KHZ-40KHZ。
[0013]本發明的有益效果是:①輸入功率因素高，諧波含量低，節能效果顯著；?線性功率調節，溫控精度高輸入輸出隔離，安全可靠，負載適應范圍寬，有效延長加熱元件壽命，大大降低設備維護成本體積小、重量輕，節約大量銅材、鋼材等寶貴資源，是一種非常有前途的更新換代產品。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發明一種工業電阻爐溫控功率調節裝置一較佳實施案例的結構示意圖；
圖2是本發明一種工業電阻爐溫控功率調節裝置一較佳實施案例的原理框圖；
圖3是本發明一種工業電阻爐溫控功率調節裝置一較佳實施案例的主電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]請參閱圖1-3，在本發明的一個具體實施例中提供一種工業電阻爐溫控功率調節裝置，所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置包括:三相工頻交流電源輸入共模濾波模塊、不控整流橋模塊、高頻濾波模塊、占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊，各功能模塊依次電性連接，所述不控整流橋模塊和高頻濾波模塊用于將輸入的三相交流電轉變為高壓直流電，所述占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊用于將高壓直流電轉換成與負載相匹配的高頻脈沖直流電。
[0017]所述的不控整流輸出的高壓直流電的紋波系數<6%，所述高頻逆變模塊采用若干絕緣柵雙極型晶體管，所述高頻逆變模塊的占空比可調，并將高壓直流電逆變成方波交流電，所述方波交流電的頻率遠高于工頻頻率，其中所述的工頻頻率為50HZ或60HZ。
[0018]采用快恢復二極管將高頻隔離變壓器輸出的占空比可變的方波交流電壓整流成占空比可調的方波脈沖直流電壓，向負載供電，所述的方波交流電壓整流方式為橋式整流或全波整流。
[0019]所述高頻逆變模塊中的高頻逆變頻率為1KHZ-40KHZ。
[0020]在具體實施中，包括:將三相工頻交流電源輸入共模濾波模塊、不控整流橋模塊、高頻濾波模塊、IGBT變頻模塊(變頻模塊包括全橋逆變與半橋逆變)，高頻變壓器隔離模塊、高頻整流模塊(高頻整流模塊包括橋式整流與全波整流)。所述共模濾波模塊、不控整流橋模塊和高頻濾波模塊用于將輸入的三相交流電轉變為對應的高壓直流電，以供后級變頻模塊使用，所述IGBT變頻模塊、高頻變壓器隔離模塊、及高頻整流模塊，是將上述高壓直流電轉換成與負載適配的低壓隔離方波脈沖直流電，所述高壓直流電的紋波系數< 6%。
[0021]在不控整流橋與IGBT逆變橋之間設置有高頻濾波模塊，IGBT逆變橋輸出連接有高頻隔離變壓器，高頻隔離變壓器次級設有高頻整流模塊，以便向負載提供占空比可調的方波脈沖直流電。
[0022]所述高頻逆變模塊中的高頻逆變頻率f遠高于工頻50HZ或者60HZ。一般IKHZ (f ( 40KHZ，通常為20HKZ左右，提供給負載的通常為占空比可調的40KHZ左右的方波脈沖直流電
優選的，采用最新電力電子絕緣柵雙極晶體管IGBT，采用PWM功率調節技術，采用最新的電力電子控制技術，具體技術方案如下:
首先三相工頻交流電源(三相AC380V或者三相AC220V)，通過共模濾波，輸入至三相不控硅整流橋，轉換成紋波系數彡6%的高壓直流電，再通過IGBT逆變成頻率20KHz左右的高頻交流方波電壓通過相應的高頻變壓器隔離降壓再整流轉換高頻方波脈沖直流電壓，再輸出給負載。
[0023]因此，本發明具有以下優點:
①輸入功率因素高，諧波含量低，節能效果顯著；?線性功率調節，溫控精度高；③輸入輸出隔離，安全可靠，負載適應范圍寬，有效延長加熱元件壽命，大大降低設備維護成本；④體積小、重量輕，節約大量銅材、鋼材等寶貴資源，是一種非常有前途的更新換代產品。
[0024]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，包括:將三相工頻交流電源輸入共模濾波模塊、不控整流橋模塊、高頻濾波模塊、占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊，各功能模塊依次電性連接，所述不控整流橋模塊和高頻濾波模塊用于將輸入的三相交流電轉變為高壓直流電，所述占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊用于將高壓直流電轉換成與負載相匹配的高頻脈沖直流電。
2.根據權利要求1所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，所述的不控整流輸出的高壓直流電的紋波系數< 6%。
3.根據權利要求2所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，所述高頻逆變模塊采用若干絕緣柵雙極型晶體管，所述高頻逆變模塊的占空比可調，并將高壓直流電逆變成方波交流電，所述方波交流電的頻率遠高于工頻頻率。
4.根據權利要求3所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，所述的工頻頻率為50HZ或60HZ。
5.根據權利要求3所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于:采用快恢復二極管將高頻隔離變壓器輸出的占空比可變的方波交流電壓整流成占空比可調的方波脈沖直流電壓，向負載供電。
6.根據權利要求5所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，所述的方波交流電壓整流方式為橋式整流或全波整流。
7.根據權利要求1所述的工業電阻爐溫控功率調節裝置，其特征在于，所述高頻逆變模塊中的高頻逆變頻率為1KHZ-40KHZ。
【專利摘要】本發明公開了一種工業電阻爐溫控功率調節裝置，包括：將三相工頻交流電源輸入共模濾波模塊、不控整流橋模塊、高頻濾波模塊、占空比可調的高頻逆變模塊，高頻變壓器隔離變壓模塊，高頻整流模塊，各功能模塊依次電性連接，所述不控整流橋模塊和高頻濾波模塊用于將輸入的三相交流電轉變為高壓直流電。通過上述方式，本發明提供的工業電阻爐溫控功率調節裝置，輸入功率因素高，諧波含量低，節能效果顯著；線性功率調節，溫控精度高；輸入輸出隔離，安全可靠，負載適應范圍寬，有效延長加熱元件壽命，大大降低設備維護成本；體積小、重量輕，節約大量銅材、鋼材等寶貴資源，是一種非常有前途的更新換代產品。
【IPC分類】H02M1-12, H02M7-162, H02M3-335
【公開號】CN104852609
【申請號】CN201510250330
【發明人】劉培金
【申請人】蘇州市申浦電源設備廠
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月18日