[發明專利]一種高頻加熱電力設備

在審

• 申請號: 201510879352.3
• 申請日: 2015-12-05
• 公開（公告）號: CN105338675A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 林光琴
• 申請（專利權）人: 林光琴
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電加熱設備，尤其是涉及一種進行高頻加熱的設備以及方法。

背景技術

高頻加熱是電磁波加熱的一種形式，其原理是，當被加熱物體(電介質)處于高頻電場中時，電介質內部具有正負極性的偶極子就會順電場方向排列。在電場每秒數百萬次極性變化的作用下，偶極子產生劇烈運動，摩擦發熱。從而，在電磁波的作用下，使加熱物體自身發熱。

與傳統的加熱技術相比，高頻加熱具有加熱均勻、速度快、熱效率高等優點，因此高頻加熱技術具有極大的吸引力和應用前景。目前，高頻加熱設備以及工藝大量應用于日常生活以及生產實踐中，例如日常生活中的微波爐，工業應用中的高頻焊接、高頻淬火、金屬表面熱處理等。

高頻加熱設備中一般使用磁控管作為大功率直接振蕩器件，將由磁控管發生的電磁波通過輻射器向加熱室內發射高頻電磁波，對室內的被加熱物進行加熱。傳統的高頻加熱設備在設定好加熱功率加熱時間后，在整個的加熱過程中，不會大幅度的調整其輸出功率。要想改變其加熱功率，一般需要停機后再重新設置。

但是在某些應用場合，卻需要在加熱程中降低對于加熱物的加熱功率，比如微波爐用于煲湯類的操作，先需要大火將水燒開，然后再維持小火保溫。由于功率切換時的大幅變動，可以導致高頻加熱設備的變頻電源的軟開關損害，現有的高頻加熱設備很難實現對于加熱過程中被加熱物體的加熱功率的大幅變動。

現有技術中，201110268246.3的發明專利提出了一種高頻加熱設備電源功率切換方法，器通過預設的調整功率指令，以設定的步幅值逐次增大或減小微波爐電源功率，直至達到指令的目標功率，從而使被加熱體的接收功率達到預期值。但是，現有技術中的該方法通過逐步變化的方式實現，使被加熱體的接收功率達到預期值所需的花費時間較長，可能無法滿足實時調整的需要。

為了解決上述問題，發明人的在先申請提出了一種高頻加熱電力設備及其電力控制方法，在被加熱體的加熱功率需要下降時，并不降低半導體功率放大器的輸出功率，而是通過將振蕩頻率調節為高反射功率比的頻率，使實際加熱被加熱體的有用功率降低，以實現降低加熱功率的效果，從而能夠在短時間內使被加熱物體的接收功率達到預期值，并且不會因此產生半導體功率放大器輸出功率大幅變動導致的損害。但是該技術方案中，反射功率比表是通過特定步長的預掃描確定的，其是在許可頻率內孤立的統計點的反射功率比，其與期待的反射功率比具有特定的差值，無法實現精確的加熱功率的控制；可以通過降低預掃描步長，增加統計點的方法，使反射功率比表里面的點盡可能得與期待反射功率比接近，但是這樣會增加預掃描時間，并且也無法完全做到精確匹配。

發明內容

本發明作為在先申請的發明的改進，提供了一種高頻加熱電力設備，能夠在不增加預掃描時間的情況下，使振蕩頻率調節為最接近反射功率比的頻率。

作為本發明的一個方面，提供一種高頻加熱電力設備，包括：振蕩器，其輸出預定頻帶內的振蕩頻率的信號；所述振蕩器的輸出被半導體功率放大器放大后由輻射器向被加熱物輻射加熱用電磁波；反射波監控器，檢測所述加熱用電磁波的反射波；存儲器，其通過預掃描存儲在容許頻率內間隔特定步長的振蕩頻率的反射功率比；控制器，其能夠根據輸入指令變更振蕩頻率；所述控制器在收到降低加熱幅度的指令時，根據降低加熱幅度后的所需半導體功率放大器的輸出功率計算出期待反射功率比ft，從存儲器中選擇小于該期待反射功率比的第一反射功率比f1，以及大于該期待反射功率比的第二反射功率比f2，根據該第一反射功率比f1以及對應的振蕩頻率P1（f1，P1）以及第二反射功率比f2以及對應的振蕩頻率P2（f2，P2），進行線性插值，從而確定變更后的振蕩頻率Pt。

優選的，所述變更后的Pt＝P1＋(ft－f1)×(P1－P2)/(f1-f2)。

優選的，所述第一反射功率比f1為小于期待反射功率比ft中數據中最大的反射功率比，所述第二反射功率比f2為大于期待反射功率比ft中最小的反射功率比。

優選的，所述期待反射功率比ft由下式計算：ft=1-W1×（1－f）/W，其中W為半導體功率放大器的當前輸出功率，f為當前振蕩頻率的反射功率比，W1為降低加熱幅度后的所需半導體功率放大器的輸出功率。

優選的，如果在容許頻率內所有的反射功率比都小于期待反射功率比ft，則在降低半導體功率放大器的輸出功率后，得出新的期待反射功率比，根據該新的期待反射功率比確定變更后的振蕩頻率。