专利名称：高效感应加热淬火机床的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种感应加热淬火机,具体是ー种高效感应加热淬火机床的控制电路。
背景技术：
目前，我国设计和制造的高频感应加热设备，大都采用电子管高频感应加热设备， 这种设备不仅存在能量损耗大工作效率低(< 45% )，工作电压高(上万伏)，负载稳定性差，占地面积大，而且存在使用前需要预热，电子管使用寿命短，设备维护费用高等缺陷。从20世纪80年代起，随着大功率半导体器件的发展和微电子技术、控制技术的提高，发达国家在研制全固态高频电源方面取得了很大进展。目前作为高频电源功率开关器件主要有功率MOSFET和SIT，由于SIT存在高通态损耗(SIT工作于非饱和区)，而且制造 エ艺复杂、成本高、价格昂贵、工作频率限制在200kHz以下等缺陷，因此欧美国家采用的高频器件以MOSFET为主。国内从“八.五”计划开始研制全固态电源，现以取得较大进展，但在设备的大容量化和高频化上与国外发达国家水平相比仍存在较大差距。国内ー些研究机构及制造厂家，在研究和制造全固态高频感应加热设备上，仍然是在原有的电子管高频感应加热设备技术基础上，沿用传统的设计思维方式，使其在高频化、大容量化、高效率和设备可靠性等技术方面受到很多局限，存在相当多的困难。
实用新型内容为了克服上述之不足，本实用新型目的在于提供ー种工作效率高，可靠性強，使用寿命长，维护成本低，频率范围宽的高效感应加热淬火机床的控制电路。为了实现上述目的，本实用新型采用以下的技术方案高效感应加热淬火机床的控制电路，包括有感应加热器和控制电路，所述控制电路是由三相交流桥式整流电路模块、功率合成电路模块和LC振荡电路模块构成，功率合成电路模块将功率合成后，输出给LC振荡电路模块；LC振荡电路模块中，高频淬火变压器的初级线圈L与振荡电容C连接成并联谐振电路，高频淬火变压器的次级与感应加热器相连。所述所述的初级线圈L中设有多组抽头,其中一个抽头与功率合成电路输出的一端相连。所述功率合成电路模块主要有频率控制电路、缓冲级、前置驱动级、驱动级和功率放大级构成，其中，前置驱动级、驱动级和功率放大级分别是由多个功率模块单元组成，每个功率模块单元是由MOSFET场效应管组成的桥式开关电路，其电源由三相交流桥式整流电路模块提供，激励信号经反相器输出给每个MOSFET开关，桥式开关电路的输出端与功率合成电路模块相连。本实用新型的有益效果1、结构简捷，本实用新型中采用具有独特设计的功率模块单元，使构成整机的部件种类大大减少，备件简单，为维护工作带来极大方便；2、可靠性高，具有独特的线路设计，采用的功率模块单元构成了功率合成电路，每一功率模块单元都是ー个独立工作体，即使若干功率模块单元损坏也不会造成设备工作中断，使设备的可靠运行获得了实质性的提高；3、整机效率高，功率模块单元是由晶体管及其他辅助半导体器件构成，结构紧凑，自身损耗小，整机效率可达85%以上；4、输出功率调整方便，反应速度快，控制准确，加热条件可任意选择。
以下结合附图对本实用新型作进ー步的详细说明。图I为本实用新型的电原理框图；图2为本实用新型的功率模块单元的电路框图；图3为图I所示的电原理图。图中1、频率控制电路模块；2、缓冲级；3、前置驱动级；4、驱动级；5、功率放大级；
6、LC振荡电路模块；7、感应加热器；8、三相桥式整流电路模块；9、控制电路模块；10、功率合成电路模块。
具体实施方式
如
图1、3所示，高效感应加热淬火机床的控制电路，包括380V交流电源，三相桥式整流电路模块8，控制电路模块9，功率合成电路模块10，LC振荡电路模块6和感应加热器
7。380V交流电源经三相桥式整流电路模块8后，由分配网络分别向前置驱动级3、驱动级 4、功率放大级5供电，同时为控制电路模块9和功率合成电路模块10中的频率控制电路模块I提供电源，频率控制电路I将设备工作所需要的频率信号的输出与缓冲级2的输入连接，缓冲级2将频率信号功率调整后的输出与前置驱动级3中各功率模块单元的输入连接， 前置驱动级3由多个功率模块单元组成，前置驱动级3中各功率模块单元的输出经功率合成再进行功率分配，由前置驱动级3功率分配器的输出与驱动级4中各功率模块单元的输入连接。驱动级4也是由多个功率模块单元组成，驱动级4中各功率模块单元的输出经功率合成再进行功率分配，由驱动级4的功率分配器的输出与功率放大级5中各功率模块单元的输入连接，功率放大级5是由一定数量的大台阶功率模块单元组成，每一功率模块单元都是ー个独立工作体，根据不同功率等级设备要求，配置相应数量的功率模块单元。功率放大级5中各个功率模块单元的输出经功率合成电路合成后，由功率放大级5功率合成器的输出与LC振荡电路模块6的输入连接。在LC振荡电路模块6中，高频淬火变压器的初级线圈L与振荡电容C连接成并联谐振电路，在初级线圈中设有多组抽头，选定其中ー个抽头与功率合成电路模块10输出的一端相连，高频淬火变压器的次级与感应加热器7相连。 由高频淬火变压器和感应加热器7输出高频能量，完成加热过程。如图2所示，功率模块单元是由MOSFET场效应管组成桥式开关电路，电源由整流电路经分配网络提供，激励信号经反相器输出给每个MOSFET开关，桥式开关电路的输出与功率合成电路相连。在激励信号的作用下开关电路每臂MOSFET开关交替导通和关断，将输入的激励信号转换为所需要的输出功率。保护开路检测器是当某个功率模块单元出现故障吋，自动将这个损坏的功率模块单元甩开，而不会对整个设备的输出频率和工作參数产生任何影响和造成设备停机。当要提高设备的功率等级时，就是通过増加功率模块单元的数量来实现的。
权利要求1.一种高效感应加热淬火机床的控制电路，包括有感应加热器和控制电路，其特征在于所述控制电路是由三相交流桥式整流电路模块、功率合成电路模块和LC振荡电路模块构成，功率合成电路模块将功率合成后，输出给LC振荡电路模块；LC振荡电路模块中，高频淬火变压器的初级线圈L与振荡电容C连接成并联谐振电路，高频淬火变压器的次级与感应加热器相连，所述所述的初级线圈L中设有多组抽头，其中一个抽头与功率合成电路输出的一端相连，所述功率合成电路模块主要有频率控制电路、缓冲级、前置驱动级、驱动级和功率放大级构成，其中，前置驱动级、驱动级和功率放大级分别是由多个功率模块单元组成，每个功率模块单元是由MOSFET场效应管组成的桥式开关电路，其电源由三相交流桥式整流电路模块提供，激励信号经反相器输出给每个MOSFET开关，桥式开关电路的输出端与功率合成电路模块相连。
专利摘要本实用新型公开了一种高效感应加热淬火机床的控制电路，包括有感应加热器和控制电路，其特征在于所述控制电路是由三相交流桥式整流电路模块、功率合成电路模块和LC振荡电路模块构成，功率合成电路模块将功率合成后，输出给LC振荡电路模块；LC振荡电路模块中，高频淬火变压器的初级线圈L与振荡电容C连接成并联谐振电路，高频淬火变压器的次级与感应加热器相连。由于采用上述的结构，整机的效率高，功率模块单元是由晶体管及其他辅助半导体器件构成，结构紧凑，自身损耗小，整机效率可达85％以上；输出功率调整方便，反应速度快，控制准确，加热条件可任意选择。本实用新型还具有结构简单，维护方便、安全可靠的特点。
文档编号C21D1/62GK202337804SQ201120388518
公开日2012年7月18日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者孔庆艇 申请人:大丰市东南铸造有限公司