刚性防火电缆在线变频退火装置

技术领域

本发明为刚性防火电缆在线变频退火装置，属于电缆退火技术领域。

背景技术

刚性防火电缆在轧制成型过程中，会由于加工硬化而导致后续道次的轧制无法进行，所以需要对电缆进行在线退火以保证电缆连续轧制的进行。电缆的生产线长达几十米甚至上百米，所以传统的电阻炉无法完成在线退火，采用感应加热装置可以完成退火工艺。刚性防火电缆是三层复合结构，由外而内分别是外层铜皮、氧化镁粉末和铜芯。固定频率的感应加热器由于集肤效应，在退火时，往往会导致外层铜皮已经达到软化温度，而内层铜芯的温度还很低，很难实现电缆的整体退火。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种具有变频功能对铜皮和铜芯分别进行加热的在线退火装置。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：

刚性防火电缆在线变频退火装置，包括：外壳、感应加热模块和降温模块；所述外壳上设置有感应加热模块和降温模块，所述电缆通过加热线圈被加热；

所述感应加热模块包括：加热线圈和变频控制电路；所述加热线圈固定于外壳上，所述变频控制电路固定于外壳内，所述变频控制电路与加热线圈电连接；

所述变频控制电路为：电源D正极并接电感L1一端和电感L2一端，所述电感L1另一端并接加热线圈一端、加热电容组一端和场效应管Q1的D极，所述电感L2另一端并接加热线圈另一端、加热电容组另一端和场效应管Q2的D极，所述场效应管Q1的S极和场效应管Q2的S极接地，所述场效应管Q1的G极串联电阻R1后与电源D正极连接，所述场效应管Q1的G极与场效应管Q2的D极之间串接二极管D2，所述场效应管Q2的G极与场效应管Q1的D极之间串接二极管D1，所述场效应管Q2的G极串联电阻R2后与电源D正极连接，所述加热电容组包括至少一个电容C3，所述加热电容组的若干电容并联设置。

所述加热电容组的C1和C2均串联一个控制开关S。

所述场效应管Q1达到其开启电压Vtn1时间和场效应管Q2达到其开启电压Vtn1时间不同。

所述外壳为方形箱体，所述外壳上设置有贯穿整个箱体的通孔，具有通孔的某个外壳箱壁一侧固定有环形的加热线圈，加热线圈为空心铜管，且加热线圈的两个引脚与通孔共中心线。

所述外壳内固定有降温模块，所述降温模块包括：风扇、冷水泵和循环水管，所述风扇固定于设置于加热线圈的外壳箱壁另一侧附近，所述风扇对变频控制电路板进行降温，所述循环水管沿箱壁内侧设置，分为3段，所述循环水管第一段一端和加热线圈一个引脚相通，另一端与水源连接，所述冷水泵进口通过循环水管第二段与水源连通，冷水泵出口通过循环水管第三段与加热线圈另一个引脚相通。

电源D正极输出端上设置有电源总开关，所述电源总开关镶嵌于外壳箱壁上。

若干所述控制开关S镶嵌于外壳箱壁上。

所述场效应管Q1的S极与接地端并接稳压二极管D3和电阻R3；所述场效应管Q2的S极与接地端并接稳压二极管D4和电阻R4。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明采用LC振荡电路结合场效应管实现对加热线圈形成加热电流，再通过改变LC振荡电路电容大小实现加热线圈的电磁场变化频率的改变，如此实现对电缆做工的电磁场变频，进而实现对电缆铜皮和内层铜芯加热效果的改变，结合加热电容不同组合，使电缆铜皮和铜芯的加热温度达到均匀的目的，进而提高电缆退火性能。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明变频控制电路图。

图中：1为外壳，21为加热线圈，22为变频控制电路，31为风扇，32为冷水泵，33为循环水管。

具体实施方式

为进一步理解本发明，下面结合附图和实施例详细阐述：

如图1和图2所示：本发明所述刚性防火电缆在线变频退火装置，包括：外壳1、感应加热模块和降温模块；所述外壳1上设置有感应加热模块和降温模块，所述电缆通过加热线圈被加热；

所述感应加热模块包括：加热线圈21和变频控制电路22；所述加热线圈21固定于外壳1上，所述变频控制电路22固定于外壳1内，所述变频控制电路22与加热线圈21电连接；

所述变频控制电路22为：电源D正极并接电感L1一端和电感L2一端，所述电感L1另一端并接加热线圈21一端、加热电容组一端和场效应管Q1的D极，所述电感L2另一端并接加热线圈21另一端、加热电容组另一端和场效应管Q2的D极，所述场效应管Q1的S极和场效应管Q2的S极接地，所述场效应管Q1的G极串联电阻R1后与电源D正极连接，所述场效应管Q1的G极与场效应管Q2的D极之间串接二极管D2，所述场效应管Q2的G极与场效应管Q1的D极之间串接二极管D1，所述场效应管Q2的G极串联电阻R2后与电源D正极连接，所述加热电容组包括至少一个电容C3，所述加热电容组的若干电容并联设置。

例如：所述电阻R1阻值等于电阻R2阻值，所述加热电容组设置有3个并联电容C1、电容C2和电容C3，电容C1与开关1串联，电容C2与开关2串联。此时场效应管Q1首先达到开启电压Vth1，所述场效应管Q1的S极与场效应管Q1的D极导通，场效应管Q1的D极电位被拉低，接近于接地端电位，此时场效应管Q2的G极是高电位，二极管D1将场效应管Q2的G极与场效应管Q1的S极导通，场效应管Q2的G极电压降低，场效应管Q2完全截止。电源D通过电感L2给接入电路的电容C充电，随着时间的后移，场效应管Q2的D极电位达到了峰值，加热线圈和接入电路的电容C构成并联谐振电路。场效应管Q2的D极电位将开始下降，当电压下降至为零时，二极管D2导通，给场效应管Q1的G极放电，使场效应管Q1由导通变截止，场效应管Q1的D极电压开始上升，场效应管Q2导通，场效应管Q2的D极电位被拉低，接近于地端电压，场效应管Q1完全截止。电源D通过电感L1给相应电容C充电，随着时间的后移，场效应管Q1的D极电位达到了峰值，加热线圈和相应电容C构成并联谐振电路。场效应管Q1的D极电位将开始下降，下降至零时，二极管D1导通，给场效应管Q2的G极放电，使场效应管Q2由导通变截止，场效应管Q2的D极电压开始上升，回到了最初的状态，如此往复循环，形成连续的正弦波电流振荡状态。给电缆加热时，在铜皮和铜芯内部形成了涡流。在加热过程中，多次改变不同数量电容C接入电路情况，改变加热的频率，以不同的频率组合最终使铜皮和铜芯达到加热温度。

所述加热电容组的C1和C2均串联一个控制开关S。

所述场效应管Q1达到其开启电压Vtn1时间和场效应管Q2达到其开启电压Vtn1时间不同。

所述外壳1为方形箱体，所述外壳1上设置有贯穿整个箱体的通孔，具有通孔的某个外壳1箱壁一侧固定有环形的加热线圈21，加热线圈21为空心铜管，且加热线圈21的两个引脚与通孔共中心线。

所述外壳1内固定有降温模块，所述降温模块包括：风扇31、冷水泵32和循环水管33，所述风扇31固定于设置于加热线圈21的外壳1箱壁另一侧附近，所述风扇31对变频控制电路板进行降温，所述循环水管沿箱壁内侧设置，分为3段，所述循环水管第一段一端和加热线圈21一个引脚相通，另一端与水源连接，所述冷水泵32进口通过循环水管第二段与水源连通，冷水泵出口通过循环水管第三段与加热线圈21另一个引脚相通。

电源D正极输出端上设置有电源总开关，所述电源总开关镶嵌于外壳1箱壁上。

若干所述控制开关S镶嵌于外壳1箱壁上。

所述场效应管Q1的S极与接地端并接稳压二极管D3和电阻R3；所述场效应管Q2的S极与接地端并接稳压二极管D4和电阻R4。

上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。