專利名稱：節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三相熱壓燒結(jié)機(jī)，特別是涉及一種節(jié) 能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)。
二、 背景技術(shù)現(xiàn)有的金剛石制品熱壓燒結(jié)機(jī)在加熱方式上分為兩種，一 種是小功率兩相交流加熱，這種熱壓燒結(jié)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是加熱方式簡單，成本低， 變壓器損耗較小，缺點(diǎn)是由于是兩相輸入，造成電網(wǎng)不平衡，給電網(wǎng)運(yùn)行帶來 危害，所以一般都限于小功率，常見功率都在80kVA以下。另外一種是三相大 功率直流加熱，這種加熱方式都是采用的三相整流加熱變壓器，三相輸入，將 三相電壓降壓后，再利用全波整流技術(shù)，將交流變成直流，實(shí)現(xiàn)直流大電流加 熱。這種熱壓燒結(jié)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，三相輸入，電網(wǎng)平衡，可以實(shí)現(xiàn)大功率加熱， 缺點(diǎn)是，由于變壓后次級(jí)輸出電壓較低， 一般在4 6伏之間，而整流器件有一 定的功耗，有壓降， 一般在0.9-1.3伏之間，因此相對(duì)于輸出的低電壓，這樣的 壓降造成了高達(dá)15%~30%的損耗，加熱效率非常低。另外，由于大功率整流器 件發(fā)熱嚴(yán)重，需要冷卻水冷卻。
三、 實(shí)用新型的內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效、
大功率、可逆變且頻率和電壓幅值可調(diào)的節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié) 機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，
含有機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)置有下橫梁、上橫梁和活動(dòng)橫梁，其中所述下橫梁上 安裝有下電極，所述上橫梁上安裝有液壓缸，所述活動(dòng)橫梁上安裝有上電極，并且所述液壓缸的活塞桿與所述活動(dòng)橫梁連接，所述上、下電極分別與電源裝 置的兩個(gè)輸出端連接，所述電源裝置包括機(jī)箱，所述機(jī)箱上設(shè)置有三相電源輸 入端、燒結(jié)電源輸出端和控制面板，所述三相電源輸入端與橋式全波整流單元 連接，該橋式全波整流單元通過高壓電容濾波單元濾波與可控逆變變頻單元連 接，所述可控逆變變頻單元通過兩相交流變壓器與所述燒結(jié)電源輸出端連接， 主控制器分別與所述可控逆變變頻單元和溫度控制單元連接。
所述機(jī)箱安裝在所述機(jī)架上或放置在所述機(jī)架一側(cè)的地面上。所述橋式全
波整流單元含有集成的整流橋或分立的二極管整流器；所述高壓電容濾波單元 含有電感和高壓濾波電容組成的濾波回路；所述可控逆變變頻單元與所述兩相 交流變壓器之間設(shè)置有諧波濾波單元。所述可控逆變變頻單元含有4只IGBT組 成的全橋逆變器；所述溫度控制單元由測溫傳感器和溫度控制器組成，該測溫 傳感器為非接觸式測溫傳感器或接觸式測溫傳感器，安裝在機(jī)架上；所述主控 制器為微處理器。所述上、下電極上均設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)。 本實(shí)用新型的有益效果是-
1. 本實(shí)用新型高效節(jié)能，與傳統(tǒng)的三相整流燒結(jié)電源相比，節(jié)省能源15% 30%，冷卻水的用量減少30%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
2. 本實(shí)用新型采用可控逆變變頻單元可實(shí)現(xiàn)變頻燒結(jié)，其頻率變化范圍是 50Hz 400Hz，大大提高金剛石燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量。
3. 本實(shí)用新型測溫傳感器對(duì)金剛石熱壓燒結(jié)的溫度變化進(jìn)行采集，溫度控 制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行PID處理，送到主控制器，由控制器反饋控制可控逆變 變頻單元，改變可控逆變變頻單元的輸出交流電壓的頻率和幅值，滿足燒結(jié)工 藝的需要。另外，主控制器采用微處理器，通過數(shù)學(xué)算法產(chǎn)生SPWM波，控制可 控逆變變頻單元。同時(shí)由反饋，穩(wěn)定頻率脈沖寬度實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓，并由各路檢 測過壓、過流信號(hào)經(jīng)過處理器處理后輸出保護(hù)信號(hào)，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。4. 本實(shí)用新型適用范圍廣，特別適合大功率金剛石熱壓燒結(jié)設(shè)備，功率在 60kVA 400kVA.推廣后具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
5. 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可采用分體結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)，整機(jī)重量輕。
四、
圖1為節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)的示意圖2為圖1所示節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)的側(cè)視圖3為圖1所示電源裝置的電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見圖1、圖2和圖3，圖中，l-機(jī)架，2-下橫梁，3-下電極，4畫 非接觸式測溫傳感器，5-上電極，6-活動(dòng)橫梁，7-上橫梁，8-液壓缸，9-冷卻水 管，10-燒結(jié)機(jī)操作面板，11-工件(負(fù)載)，12-電源裝置，13-控制面板，14-燒 結(jié)電源上輸出端，15-上連接銅帶，16-燒結(jié)電源下輸出端，17-下連接銅帶，18-橋式全波整流單元，19-電感，20-高壓濾波電容，21-可控逆變變頻單元，22-兩 相交流變壓器，23-溫度控制單元，24-主控制器。
機(jī)架1上設(shè)置有下橫梁2、上橫梁7和活動(dòng)橫梁6，其中，下橫梁2上安裝 有下電極3，上橫梁7上安裝有液壓缸8，活動(dòng)橫梁6上安裝有上電極5，并且 液壓缸8的活塞桿與活動(dòng)橫梁6連接，電源裝置12包括機(jī)箱，機(jī)箱上設(shè)置有三 相電源輸入端、燒結(jié)電源輸出端和控制面板13，三相電源輸入端與橋式全波整 流單元18連接，該橋式全波整流單元18通過高壓電容濾波單元與可控逆變變 頻單元21連接，可控逆變變頻單元21通過兩相交流變壓器22與燒結(jié)電源輸出 端連接，燒結(jié)電源上輸出端14通過上連接銅帶15與上電極5連接，燒結(jié)電源 下輸出端16通過下連接銅帶17與下電極3連接，主控制器24分別與可控逆變 變頻單元21和溫度控制單元23連接。橋式全波整流單元18含有集成的整流橋或分立的二極管整流器。輸入三相 交流電后，經(jīng)過該單元整流，將三相交流變?yōu)橹绷麟姡缓蠼?jīng)過有電感19和高 壓濾波電容20組成的濾波回路，平滑濾波，濾波后得到低紋波直流電源。
可控逆變變頻單元21的主電路由4只IGBT和相關(guān)元件組成全橋逆變器， 采用PWM逆變電路，主控制器24采用微處理器，通過數(shù)學(xué)算法產(chǎn)生SPWM波， 控制全橋逆變器。同時(shí)由反饋，穩(wěn)定頻率脈沖寬度實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓，并由各路檢 測過壓、過流信號(hào)經(jīng)過處理器處理后輸出保護(hù)信號(hào)，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
逆變后，得到交流信號(hào)，經(jīng)諧波濾波單元，得到完整的正弦波，輸出接到 兩相加熱變壓器22初級(jí)上，經(jīng)過變壓器變壓后，次級(jí)與燒結(jié)電源輸出端連接， 燒結(jié)電源輸出端與上下電極連接，可實(shí)現(xiàn)低電壓大電流燒結(jié)。
溫度控制單元23由測溫傳感器4和溫度控制器組成，該測溫傳感器4為非 接觸式測溫傳感器且安裝在機(jī)架1上，測溫傳感器4對(duì)工件11的溫度變化進(jìn)行 采集，溫度控制器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行PID處理，送到主控制器24，由主控制器 24反饋控制可控逆變變頻單元21，改變可控逆變變頻單元21的輸出交流電壓 的頻率和幅值，滿足燒結(jié)工藝的需要。
對(duì)本實(shí)用新型的80kVA電源裝置12的實(shí)施效果進(jìn)行了測試。測試表明，該 電源裝置輸出波形為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，波形失真小于1. 5%，運(yùn)行可靠，頻率穩(wěn)定 性0.01%。通過控制接口控制電源輸出電壓。電壓可調(diào)幅度0 380V，頻率可調(diào) 幅度50Hz 400Hz。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而己，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何 形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單 修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，含有機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)置有下橫梁、上橫梁和活動(dòng)橫梁，其中所述下橫梁上安裝有下電極，所述上橫梁上安裝有液壓缸，所述活動(dòng)橫梁上安裝有上電極，并且所述液壓缸的活塞桿與所述活動(dòng)橫梁連接，所述上、下電極分別與電源裝置的兩個(gè)輸出端連接，其特征是所述電源裝置包括機(jī)箱，所述機(jī)箱上設(shè)置有三相電源輸入端、燒結(jié)電源輸出端和控制面板，所述三相電源輸入端與橋式全波整流單元連接，該橋式全波整流單元通過高壓電容濾波單元濾波與可控逆變變頻單元連接，所述可控逆變變頻單元通過兩相交流變壓器與所述燒結(jié)電源輸出端連接，主控制器分別與所述可控逆變變頻單元和溫度控制單元連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，其特征 是所述機(jī)箱安裝在所述機(jī)架上或放置在所述機(jī)架一側(cè)的地面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，其特征 是所述橋式全波整流單元含有集成的整流橋或分立的二極管整流器； 所述高壓電容濾波單元含有電感和高壓濾波電容組成的濾波回路；所述可控逆變變頻單元與所述兩相交流變壓器之間設(shè)置有諧波濾波單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，其特征 是所述可控逆變變頻單元含有4只IGBT組成的全橋逆變器；所述溫度控制單元由測溫傳感器和溫度控制器組成，該測溫傳感器為非接觸式測溫傳感器或接觸式測溫傳感器，安裝在機(jī)架上；所述主控制器為微處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一所述的節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)， 其特征是所述上、下電極上均設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能型金剛石制品三相變頻熱壓燒結(jié)機(jī)，其機(jī)架上設(shè)置的下橫梁、上橫梁和活動(dòng)橫梁上分別安裝有下電極、液壓缸和上電極，所述液壓缸的活塞桿與所述活動(dòng)橫梁連接，所述上、下電極分別與電源裝置的兩個(gè)輸出端連接，所述電源裝置的機(jī)箱上設(shè)置有三相電源輸入端、燒結(jié)電源輸出端和控制面板，該三相電源輸入端與橋式全波整流單元連接，該橋式全波整流單元通過高壓電容濾波單元與可控逆變變頻單元連接，所述可控逆變變頻單元通過兩相交流變壓器與所述燒結(jié)電源輸出端連接，主控制器分別與所述可控逆變變頻單元和溫度控制單元連接。本實(shí)用新型高效、大功率、可逆變且頻率和電壓幅值可調(diào)，特別適合大功率金剛石熱壓燒結(jié)設(shè)備，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益良好。
文檔編號(hào)H02M5/44GK201289289SQ200820220628
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者張東林, 李勝利, 海小平, 王衛(wèi)國, 王建國, 趙智召 申請(qǐng)人:鄭州金海威科技實(shí)業(yè)有限公司