[實用新型]一種等脈寬串聯諧振式電磁感應水處理裝置

有效

• 申請號: 201220581711.9
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN202898118U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 丁鑫龍;馮德仁
• 申請（專利權）人: 丁鑫龍
• 主分類號: C02F5/00
• 分類號: C02F5/00;C02F1/48
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 白京萍

技術領域

本實用新型涉及一種電力電子裝置。

背景技術

管道經污水長時間的侵蝕，會使內壁結垢從而腐蝕內壁、甚至滋生微生物，影響水系統的正常運行和人體健康。在電磁諧振水處理的裝置中，輸出頻率可調的正弦波電源是關鍵技術，目前頻率可調的正弦波電源通常采用SPWM調制技術，即通過高頻載波調制，再在輸出端并聯電容將載波濾除，這種調制方式存在諧波濾除不徹底、需采用專用集成電路控制較復雜，且諧振回路品質因素較低等缺點。

發明內容

????本實用新型的目的是為了解決以上問題而提供一種等脈寬串聯諧振式電磁感應水處理裝置，結合管道與水的電磁特性采用等脈寬PWM調制方式獲得調頻正弦波，技術簡單、無須濾波、諧波成分少、諧振回路品質因素高。

本實用新型的技術方案是這樣得以實現的：一種等脈寬串聯諧振式電磁感應水處理裝置，其特點是：它包括工頻交流輸入電路1、進行整流逆變隔離的逆變升壓電路2、升壓后PWM波輸出電路3、將輸出濾成正弦波的LC濾波電路4、控制高頻交流電源產生頻率可調的交變激勵電流的控制電路6、由控制電路控制驅動逆變的驅動電路5、連接正弦波輸出的構成串聯LC諧振電路的電容C和繞在水管上的繞管線圈；所述的逆變升壓電路2包括逆變電路7和串聯諧振升壓電路8；所述的控制電路6包括用來檢測水管中電壓和電流信號的電流和電壓檢測電路9、進行模數轉換的電流和電壓A/D轉換電路10、接收電流和電壓A/D轉換電路10信號的頻率PID跟蹤電路11、接收反饋信號并對脈沖電源進行控制的單片機ATmege16核心處理器12、用來實時顯示狀態的液晶顯示模塊13、通過鍵盤控制手動或自動的鍵盤控制模塊14。

本實用新型提供了一種等脈寬串聯諧振式電磁感應水處理技術，應用嵌入式自動控制與串聯諧振式電磁技術相結合，適用于石油、電力、冶金及商業等領域的線圈纏繞式電子感應水處理器。集防垢、除垢、防腐、殺菌及水質凈化等多功能與一體。通過采用數字變頻諧振技術在水中自動產生最佳諧振頻率、從而使電磁場強度最大的諧振電磁場，以此實現根據不同水質的特定頻率跟蹤并鎖定，同時能根據流速、介質等特性的變化對輸出電流進行自動補償。安裝方便，僅須將線圈纏繞在管道外壁即可，無需割開管道或在設備上打孔，無需定期擦洗電極，除垢效果好；電路簡單并且效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型的工作原理圖。

圖中1——工頻交流輸入電路???2——逆變升壓電路???3——升壓后PWM波輸出電路??4——LC濾波電路???5——驅動電路???6——控制電路???7——逆變電路??8——串聯諧振升壓電路???9——電流和電壓檢測電路????10——電流和電壓A/D轉換電路???11——頻率PID跟蹤電路???12——單片機ATmege16核心處理器???13——液晶顯示模塊???14——鍵盤控制模塊???15——水管???C——電容???L1——繞管線圈???L2——繞管線圈??

具體實施方式

由圖1可見，本實用新型包括工頻交流輸入電路1、進行整流逆變隔離的逆變升壓電路2、升壓后PWM波輸出電路3、將輸出濾成正弦波的LC濾波電路4、控制高頻交流電源產生頻率可調的交變激勵電流的控制電路6、由控制電路控制驅動逆變的驅動電路5、連接正弦波輸出的構成串聯LC諧振電路的電容C和繞在水管上的繞管線圈；所述的逆變升壓電路2包括逆變電路7和串聯諧振升壓電路8；所述的控制電路6包括用來檢測水管中電壓和電流信號的電流和電壓檢測電路9、進行模數轉換的電流和電壓A/D轉換電路10、接收電流和電壓A/D轉換電路10信號的頻率PID跟蹤電路11、接收反饋信號并對脈沖電源進行控制的單片機ATmege16核心處理器12、用來實時顯示狀態的液晶顯示模塊13、通過鍵盤控制手動或自動的鍵盤控制模塊14。

工作流程是：輸入的工頻交流電經過整流逆變后為交流PWM波電壓，其基波頻率是交流電源的輸出頻率，PWM波電壓經輸出變壓器隔離，再由LC濾波器濾成正弦波。

本裝置的控制電路6中的主芯片ATmege16產生PWM波控制高頻交流電源產生頻率可調的交變激勵電流，通過串聯電容輸出，該電流通過線圈（能量交換器）作用于水管之上，水管及管道內水質構成磁介質，因此線圈與電容構成串聯LC諧振電路，當交變激勵電流的頻率與LC諧振電路的本征頻率相同時將產生諧振，從而改變硬水中各種離子和分子的運動狀況，達到抗垢的效果。