一种多温区晶体炉感应加热电源的制作方法

1.本发明涉及感应加热技术领域，更具体的说是涉及一种多温区晶体炉感应加热电源。


背景技术：

2.多温区加热是指在同一个负载的不同区域，实现温度的不同调节，感应加热晶体炉如果想实现多区域温度调节，则必然要使用多个感应线圈，通过调节不同线圈上的功率来调节其加热温度。感应加热技术是通过磁场来使负载产生涡流，从而使负载发热，但是两个相邻的感应线圈会产生磁场干扰，使其无法独自调节功率。
3.目前业界使用的方法是在多个感应线圈中、相邻的两个感应线圈之间加入一个闭合的屏蔽线圈，目的是短路这两个感应线圈的磁场，使a线圈的磁场不能穿过屏蔽线圈去干扰b线圈，同理，b线圈的磁场也无法干扰a线圈。这种方式的缺点有以下：一是闭合的屏蔽线圈在电路原理中可以等效为一种短路负载，从而在屏蔽线圈上产生了比较大的损耗，这些损耗无法用来加热负载，损耗了电能；二是屏蔽线圈的存在，制约了相邻两个正常工作的感应线圈的位置关系，屏蔽线圈损耗比较大，一般使用水冷铜管方式，两个线圈的间距被加大，至少应可以放下屏蔽线圈才可以，这个间距可能会对负载的热场产生影响。
4.因此，如何提供一种能够消除互感干扰的多温区晶体炉感应加热电源是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种多温区晶体炉感应加热电源，用于消除多温区感应加热应用中相邻两个感应器互感干扰。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种多温区晶体炉感应加热电源，包括：n台感应加热电源和n-1个耦合变压器tm；其中n大于2，每两台所述感应加热电源之间设置一个所述耦合变压器tm；
8.每个所述感应加热电源内均包括逆变器和谐振槽路，所述谐振槽路包括匹配变压器t、谐振电容c和感应线圈l，其中所述匹配变压器t的初级线圈连接所述逆变器，次级线圈的两端分别连接谐振电容c和感应线圈l；
9.相邻的两个所述匹配变压器t的次级线圈和感应线圈l之间分别连接所述耦合变压器tm的初级线圈和次级线圈，使相邻的两个所述谐振槽路的电动势方向一致，所述耦合变压器tm同名端上的电流方向相反。
10.优选的，每个所述感应加热电源内还包括整流桥和斩波器，所述整流桥和所述斩波器相连，所述斩波器与所述逆变器相连。
11.优选的，n的取值范围为2＜n≤6。
12.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种多温区晶体炉感应加热电源，在相邻两个谐振槽路之间加入了耦合变压器tm，可以对l1和l2的互感电
压进行解耦补偿，使两个谐振槽路的电动势方向一致，减小了互扰，使相邻两台感应加热电源可以独立调功，以此类推，从而使多台感应加热电源可以独立调功，解决了现有技术中多温区感应加热应用中相邻两个感应器互感干扰的问题。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
14.图1附图为本发明实施例提供的一种多温区晶体炉感应加热电源的结构示意图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.本发明实施例公开了一种多温区晶体炉感应加热电源，包括：n台感应加热电源和n-1个耦合变压器tm；其中n大于2，每两台感应加热电源之间设置一个耦合变压器tm；
17.每个感应加热电源内均包括逆变器和谐振槽路，谐振槽路包括匹配变压器t、谐振电容c和感应线圈l，其中匹配变压器t的初级线圈连接逆变器，次级线圈的两端分别连接谐振电容c和感应线圈l；
18.相邻的两个匹配变压器t的次级线圈和感应线圈l之间分别连接耦合变压器tm的初级线圈和次级线圈，使相邻的两个谐振槽路的电动势方向一致，耦合变压器tm同名端上的电流方向相反。
19.为了进一步实施上述技术方案，每个感应加热电源内还包括整流桥和斩波器，整流桥和斩波器相连，斩波器与逆变器相连。
20.为了进一步实施上述技术方案，n的取值范围为2＜n≤6。
21.需要说明的是：
22.整流器把三相380vac输入电压整流成513v的直流电压，斩波器调节逆变器的母线电压，从而调节感应加热电源的输出功率，逆变器将直流电压逆变成高频交流方波电压。
23.如果是单个加热电源，则没有耦合变压器tm，如果是多温区加热，则相邻两个感应线圈(比如l1和l2，或者ln和ln-1)互相产生互感电动势，各自的斩波器无法正常调节输出功率，所以本发明在相邻两个谐振槽路之间加入了耦合变压器tm，可以对l1和l2(或者ln和ln-1)的互感电压进行解耦补偿，使两个谐振槽路的电动势方向一致，减小了互扰，使相邻两台感应加热电源可以独立调功，以此类推，从而使多台感应加热电源可以独立调功。
24.并且对于耦合变压器tm的同名端来说，两个逆变谐振槽路的电流方向必须相反，否则无法正常解耦。
25.下面将进一步对本发明的工作原理进行说明：
26.如图1所示，在本实施例中，n为6，以图1中的tm1为例，u1为感应线圈l1的电压，u2为
感应线圈l2的电压，u1’
为耦合变压器接在1单元中的绕组上的电压，u2’
为耦合变压器接在2单元中的绕组上的电压，由电磁感应定律可知，线圈l1上被线圈l2互感产生的电压与u1’
应同相位，同理，线圈l2上被线圈l1互感产生的电压与u2’
应同相位，设定tm的参数，即可保证u1’
和u2’
分别等于两个感应线圈上的互感电压，两者相互抵消，保证了这两个感应线圈不受互感电压干扰影响，使这两个感应加热电源可以独立调节输出功率，从而调节各自温区的温度。
27.需要说明的是，图1中耦合变压器tm2两端电压分别为u
2”和u3’
，以此类推。
28.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
29.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种多温区晶体炉感应加热电源，其特征在于，包括：n台感应加热电源和n-1个耦合变压器tm；其中n大于2，每两台所述感应加热电源之间设置一个所述耦合变压器tm；每个所述感应加热电源内均包括逆变器和谐振槽路，所述谐振槽路包括匹配变压器t、谐振电容c和感应线圈l，其中所述匹配变压器t的初级线圈连接所述逆变器，次级线圈的两端分别连接谐振电容c和感应线圈l；相邻的两个所述匹配变压器t的次级线圈和感应线圈l之间分别连接所述耦合变压器tm的初级线圈和次级线圈，使相邻的两个所述谐振槽路的电动势方向一致，所述耦合变压器tm同名端上的电流方向相反。2.根据权利要求1所述的一种多温区晶体炉感应加热电源，其特征在于，每个所述感应加热电源内还包括整流桥和斩波器，所述整流桥和所述斩波器相连，所述斩波器与所述逆变器相连。3.根据权利要求1所述的一种多温区晶体炉感应加热电源，其特征在于，n的取值范围为2＜n≤6。

技术总结
本发明公开了一种多温区晶体炉感应加热电源，包括：N台感应加热电源和N-1个耦合变压器TM；其中N大于2，每两台感应加热电源之间设置一个耦合变压器TM；每个感应加热电源内均包括逆变器和谐振槽路，谐振槽路包括匹配变压器T、谐振电容C和感应线圈L，其中匹配变压器T的初级线圈连接逆变器，次级线圈的两端分别连接谐振电容C和感应线圈L；相邻的两个匹配变压器T的次级线圈和感应线圈L之间分别连接耦合变压器TM的初级线圈和次级线圈，使相邻的两个谐振槽路的电动势方向一致，耦合变压器TM同名端上的电流方向相反。本发明可以使多台感应加热电源可以独立调功，解决了现有技术中多温区感应加热应用中相邻两个感应器互感干扰的问题。应加热应用中相邻两个感应器互感干扰的问题。应加热应用中相邻两个感应器互感干扰的问题。


技术研发人员：柴艳鹏 乔玉存 王伟恒 赵勇 付国帅 赵文晋
受保护的技术使用者：山西艾德尔电气设备有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/4/29