[實用新型]一種感應加熱校平機調功器恒電流及恒功率控制系統

有效

• 申請號: 201721652413.3
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207802433U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 方臣富;高宇;孫遠;楊志東;李蓮斌
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學;江蘇科技大學海洋裝備研究院
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本實用新型涉及一種感應加熱校平機調功器恒電流及恒功率控制系統，其特征在于：包括主電路、驅動電路和控制電路，所述主電路、驅動電路和控制電路構成一個完整的閉環控制系統，所述控制電路通過由主電路采集的反饋量及用戶設置的給定量經過運算及處理后，生成驅動信號輸入到驅動電路，由驅動電路產生驅動脈沖控制主電路的開通及關斷；本實用新型與一般的感應加熱校平設備相比，具有體積小、重量輕、容易移動、作業范圍廣的特點；此外具有加熱效率高、加熱速度快、節能等特點；加熱過程穩定，加熱電源狀態可調，校平效果好的特點；本實用新型克服了單恒流電源及單恒功率電源的缺點，并保留了兩者的優點，因此具良好的實用前景及經濟效益。

技術領域

本實用新型涉及船舶制造工程領域，尤其涉及一種感應加熱校平機調功器恒電流及恒功率控制系統。

背景技術

目前，船舶及海洋工程結構主要采用熔焊工藝連接，焊接電弧對鋼材的不均勻局部加熱，必然導致船舶及海洋工程結構產生應力和變形。由于船舶及海洋工程結構體積大、質量大，無法采用機械校平變形，現在主要依靠火工進行校平。火工校平變形工藝存在諸多缺點，如加熱時間長，校平厚度大的鋼板時容易造成過燒，對操作者的經驗、技能要求高，校平效果穩定性、一致性較差；另一方面，校平過程中會產生有毒氣體和煙塵污染環境，乙炔、液化氣安全性較差。

高頻感應加熱技術是近年來飛速發展的一種新型加熱方法，相比于傳統的“火焰-水冷”加熱而言，它具有高效、清潔、易于操作、安全無污染等優勢，因而在工業領域有著廣泛的應用前景；感應加熱校平與火工校平相比，升溫快、熱輸入準確可控、機械化作業，可減少80％的校平工作量、顯著提高校平質量、改善操作者工作環境；消除了火焰加熱會產生有害煙氣、容易灼傷皮膚、易燃易爆等安全隱患。

今后，感應加熱校平工藝必將在船舶及海洋工程結構建造中得到越來越多的應用。

對于一般的感應加熱設備，其調壓部分普遍采用的是電流反饋的控制方式，因而其作為電源的外特性曲線類似于弧焊電源的恒流特性，即加熱過程的電流保持恒定不變。其優點是：反饋量簡單、穩定性強、有效防止過流故障等，但其缺點也是顯而易見的：由于加熱過程加熱頭出在不斷移動移動中，雖然電流恒定不變，但電壓值卻在不斷地波動，這就直接造成了加熱過程加熱功率不穩定，即熱輸入的不均勻。

在一些情況下，為了保證加熱鋼板的溫度處于運輸上升的狀態，我們希望加熱過程的熱輸入是恒定的，即加熱功率是不變的。因此，需要一種恒功率的控制方式來保證感應加熱電源的功率輸出恒定。但是，這種模式的反饋量為功率，即電壓和電流的乘積，我們很難保證功率一定的同時，電壓和電流處在一定的范圍：當電壓很小時，電流可能瞬間達到很大；電流很小時，電壓瞬間增加到很大。

因此，有必要采用同時具有恒功率及恒電流功能的感應加熱電源，來保證加熱過程及加熱狀態的穩定。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種感應加熱校平機調功器恒電流及恒功率控制系統，能夠解決一般的感應加熱設備僅僅能夠保證加熱功率的恒定或僅僅能夠保證加熱電流的恒定，無法同時實現兩者均恒定的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種感應加熱校平機調功器恒電流及恒功率控制系統，其創新點在于：包括主電路、驅動電路和控制電路，所述主電路、驅動電路和控制電路構成一個完整的閉環控制系統，所述控制電路通過由主電路采集的反饋量及用戶設置的給定量經過運算及處理后，生成驅動信號輸入到驅動電路，由驅動電路產生驅動脈沖控制主電路的開通及關斷；

所述主電路包括壓敏電阻過壓鉗位電路、三相整流電路、濾波電路、調壓斬波電路和RLC濾波電路；所述壓敏電阻過壓鉗位電路、三相整流電路、濾波電路、調壓斬波電路和RLC濾波電路依次相連；所述調壓斬波電路中設置有IGBT模塊形成的全橋逆變電路；