阅读说明：本技术 一种10000a风冷式氧化高频电源 (10000A air-cooled oxidation high-frequency power supply ) 是由 方兢 于 2019-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于高频电源技术领域,尤其是一种10000A风冷式氧化高频电源,针对现有的水冷式高频氧化电源需另配冷冻机、喷淋塔、循环水泵等水冷系统,现场安装麻烦,存在能耗高,冷却水排放也会造成水的污染问题,现提出如下方案,其包括远程监测操作系统、485总线和多个风冷模块,所述远程监测操作系统通过485总线分别与多个风冷模块连接,多个风冷模块并联,用于合并输出10000A以上的电流,所述风冷模块包括铝合金散热器、子单元和风机,本发明利用风冷式散热方式能够将发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的,且在不耗费更多能源的情况下利用结构极大地增强了散热效果,且实现结构简单,成本低。(The invention belongs to the technical field of high-frequency power supplies, in particular to a 10000A air-cooled oxidation high-frequency power supply, aiming at the problem that the existing water-cooled high-frequency oxidation power supply needs to be additionally provided with a refrigerator, a spray tower, a circulating water pump and other water cooling systems, the field installation is troublesome, the energy consumption is high, and the water pollution caused by the discharge of cooling water is also caused, the invention provides the following scheme, which comprises a remote monitoring operation system, a 485 bus and a plurality of air-cooled modules, wherein the remote monitoring operation system is respectively connected with the plurality of air-cooled modules through the 485 bus, the plurality of air-cooled modules are connected in parallel and used for merging and outputting currents above 10000A, and the air-cooled modules comprise aluminum alloy radiators, subunits and fans. And the realization structure is simple and the cost is low.)

一种10000A风冷式氧化高频电源

技术领域

本发明涉及高频电源技术领域，尤其涉及一种10000A风冷式氧化高频电源。

背景技术

高频电源又称电子管变频装置，是高频感应炉的关键装备；高频电源及感应加热技术对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗能又环保的装置；它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中；因此，高频电源必将在各行各业中应用越来越广泛，现有的高频氧化电源大多采用水冷式进行散热。

针对行业中目前普遍使用的水冷式高频氧化电源存在的问题：需另配冷冻机、喷淋塔、循环水泵等水冷系统，现场安装麻烦，存在能耗高、冷却水排放也会造成水的污染的问题；在使用过程中由于中国南北的地域差异，在南方潮湿的工作环境中水冷式高频电源容易产生结露的现象导致设备故障率高，在北方的冬季使用环境下，水冷式高频电源又会被冰冻损坏水路从而不能正常使用。

因此，本发明是针对水冷式高频电源的缺点，针对性的采用风冷的方法同样实现了10000A以上级大功率高频氧化电源，本发明采用全桥逆变技术的高频大功率开关电源，主要用于铝型材的阳极氧化处理。

发明内容

本发明提出的10000A风冷式氧化高频电源，解决了行业中目前普遍使用的水冷式高频氧化电源存在的问题：需另配冷冻机、喷淋塔、循环水泵等水冷系统，现场安装麻烦，存在能耗高、冷却水排放也会造成水的污染的问题；在使用过程中由于中国南北的地域差异，在南方潮湿的工作环境中水冷式高频电源容易产生结露的现象导致设备故障率高，在北方的冬季使用环境下，水冷式高频电源又会被冰冻损坏水路从而不能正常使用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

10000A风冷式氧化高频电源，包括远程监测操作系统、485总线和多个风冷模块，所述远程监测操作系统通过485总线分别与多个风冷模块连接，用于监测控制多个风冷模块的运行，多个风冷模块并联，用于合并输出10000A以上的电流，所述风冷模块包括铝合金散热器、子单元和风机，所述子单元包括依次连接的逆变装置、变压器和输出整流管，且包括与逆变装置连接的MCU，所述子单元位于铝合金散热器内，用于通过铝合金散热器进行散热，风机位于铝合金散热器的一侧，用于将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的，所述MCU与风机连接，用于控制风机运转。

优选的，所述MCU通过485总线与远程监测操作系统连接，所述远程监测操作系统用于设置风机自动运行时间并通过485总线发送命令至MCU。

上述有益效果：远程监测操作系统设置风机自动运行时间并通过 485总线发送命令至MCU，MCU控制风机运转，通过风机以及铝合金散热器所形成的风道，风机所形成的气流流过风道来实现散热，风机的换热效能足够将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的。

优选的，所述铝合金散热器包括铝合金散热器框架，且子单元位于铝合金散热器框架内，所述铝合金散热器框架的两侧内壁上均开设有扇叶安装槽，且两个扇叶安装槽相互远离的一侧内壁上均焊接有扇叶安装板的一端，所述扇叶安装板的另一端延伸至扇叶安装槽的外侧且位于铝合金散热器框架内，所述扇叶安装板的另一端转动安装有扇叶安装柱，且扇叶安装柱的周边环形均匀焊接有扇叶，扇叶位于扇叶安装柱的一侧，所述扇叶安装板的一端转动安装有传动柱，传动柱的两侧均焊接有多个等距离分布的轮齿，且传动柱与扇叶安装柱传动连接。

上述有益效果：风机所形成的气流流过扇叶，带动扇叶转动，从而减缓了气流的流速，达到了避免对子单元的发热元件造成温度骤变所产生的损伤的目的，同时，扇叶转动带动扇叶安装柱转动，达到了带动传动柱转动的目的。

优选的，所述扇叶安装板的两侧均设有齿轮安装板，齿轮安装板的一端焊接于扇叶安装槽远离槽口的一侧内壁上，齿轮安装板的另一端转动安装有齿轮安装柱，齿轮安装柱位于铝合金散热器框架内，齿轮安装柱上套设有齿轮，齿轮与轮齿啮合，齿轮安装柱的一端焊接有绕线轮，绕线轮上固定安装有传动绳的一端。

上述有益效果：传动柱转动通过轮齿间隙性的带动齿轮转动，从而带动齿轮安装柱转动，达到了间隙性带动绕线轮转动的目的，绕线轮的间隙性转动实现了间隙性绕设传动绳的目的。

优选的，所述扇叶安装槽的两侧均设有开设于铝合金散热器框架上的散热孔，两个散热孔相互靠近的一侧内壁上均焊接有传动轮安装板的一端，且传动轮安装板的另一端转动安装有传动轮安装柱，所述传动轮安装柱上套设有传动轮，且传动轮上传动连接有传动绳。

上述有益效果：传动绳的间隙性被绕设带动传动轮的间隙性转动。

优选的，所述散热孔的内壁上转动安装有转动柱，转动柱水平设置，且位于散热孔内靠近铝合金散热器框架内部一侧的上方，所述转动柱的一侧焊接有散热翅片，且散热翅片转动安装于散热孔内，散热翅片与散热孔相配合，散热翅片用于散热，且用于对散热孔进行封闭，所述转动柱的另一侧焊接有导热片，且导热片转动安装于铝合金散热器框架的内部。

优选的，位于铝合金散热器框架同一侧的两个散热翅片相互靠近的一侧均滑动安装有移动板的一端，移动板的另一端滑动安装于散热孔的内壁上，移动板远离铝合金散热器框架内部的一侧焊接有传动绳，所述移动板的另一侧焊接有弹簧的一端，弹簧的另一端焊接有固定板，固定板焊接于散热孔的内壁上。

上述有益效果：传动绳的间隙性被绕设带动移动板的水平移动，从而带动弹簧的不断伸缩，而通过传动绳的间隙性被绕设和弹簧的不断伸缩达到了带动移动板不断往复水平移动的目的，移动板的往复水平移动带动散热翅片的不断转动，从而实现散热孔的不断开合，既能增强散热效果，又能够影响风机所形成的气流，从而更进一步的增强散热效果，而且，在风机不运行情况下，在弹簧的作用下，散热翅片能够封闭散热孔，避免灰尘进入铝合金散热器框架内，达到散热的目的；同时，散热翅片的不断转动能够带动转动柱转动，从而带动导热片在铝合金散热器框架的内部转动，既能够影响风机所形成的气流，进一步的增强散热效果，又能够增大导热片在铝合金散热器框架内部与热量的接触面积，在导热片将热量通过转动柱传导至散热翅片进行散热时，能够更进一步的增强散热效果。

优选的，所述变压器为风冷式高频纳米晶材质。

优选的，10000A风冷式氧化高频电源具备通过远程监测操作系统可任意设置风机自动停机时间；正常调试好交付用户使用后就不需要操作人员再去人为的去关停风机；当超过该设定时间没有正常开始工作或工作结束超过该设定时间后，会自动将风机停止运转，智能化的达到了节能降噪的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过风机以及铝合金散热器所形成的风道，能足够将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的。

2、通过扇叶，能够减缓了气流的流速，达到了避免对子单元的发热元件造成温度骤变所产生的损伤的目的。

3、通过扇叶带动传动柱转动，传动柱通过轮齿带动齿轮转动，齿轮通过齿轮安装柱带动绕线轮转动，实现了间隙性绕设传动绳的目的，在传动绳和弹簧的作用下，带动移动板往复水平移动，从而带动散热翅片的不断转动，进而实现散热孔的不断开合，既能增强散热效果，又能够影响风机所形成的气流，从而更进一步的增强散热效果，而且，在风机不运行情况下，在弹簧的作用下，散热翅片能够封闭散热孔，避免灰尘进入铝合金散热器框架内，达到散热的目的。

4、散热翅片转动通过转动柱带动导热片在铝合金散热器框架的内部转动，既能够影响风机所形成的气流，进一步的增强散热效果，又能够增大导热片在铝合金散热器框架内部与热量的接触面积，在导热片将热量通过转动柱传导至散热翅片进行散热时，能够更进一步的增强散热效果。

本发明利用风冷式散热方式能够将发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的，解决了行业中目前普遍使用的水冷式散热存在的问题，且在不耗费更多能源的情况下利用结构极大地增强了散热效果，且实现结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明提出的10000A风冷式氧化高频电源的框图结构示意图；

图2为本发明提出的10000A风冷式氧化高频电源的风冷模块的框图结构示意图；

图3为本发明提出的10000A风冷式氧化高频电源的铝合金散热器的正视结构示意图；

图4为图3中A部分放大结构示意图。

图中：1铝合金散热器框架、2扇叶安装槽、3扇叶安装板、4扇叶安装柱、5扇叶、6传动柱、7齿轮安装板、8齿轮安装柱、9齿轮、 10绕线轮、11传动绳、12散热孔、13传动轮安装板、14传动轮安装柱、15传动轮、16转动柱、17散热翅片、18导热片、19移动板、 20弹簧、21固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-2，10000A风冷式氧化高频电源，包括远程监测操作系统、485总线和多个风冷模块，远程监测操作系统通过485总线分别与多个风冷模块连接，用于监测控制多个风冷模块的运行，多个风冷模块并联，用于合并输出10000A以上的电流，风冷模块包括铝合金散热器、子单元和风机，子单元包括依次连接的逆变装置、变压器和输出整流管，且包括与逆变装置连接的MCU，子单元位于铝合金散热器内，用于通过铝合金散热器进行散热，风机位于铝合金散热器的一侧，用于将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的，MCU与风机连接，用于控制风机运转；MCU通过485总线与远程监测操作系统连接，远程监测操作系统用于设置风机自动运行时间并通过485总线发送命令至MCU。

本实施例中，子单元为现有技术，详情参考对比文件：

1、申请号为201110038585.2的对比文件公开了一种电除尘用高频电源，所述电源由下列各部分构成：外部三相进线电路、三相全控整流桥及驱动电路、绝缘栅晶体管逆变及驱动电路、直流母线电路、温度控制、加热、振打和输灰控制电路、双CPU高低压一体化控制器；以及高频升压变压器、高频硅堆整流电路和二次电压二次电流以及闪络反馈电路。本发明电除尘用高频高压电源为一种高、低压一体化产品，和工频电源相比，节能、高效，并省去了地面控制室，结构更加简单、紧凑、合理；

与对比文件相比，本实施例利用风冷式散热方式能够将发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的，解决了行业中目前普遍使用的水冷式散热存在的问题，且在不耗费更多能源的情况下利用结构极大地增强了散热效果，且实现结构简单，成本低。

2、申请号为201310497046.4的对比文件公开了一种具有现场手操系统的高频电源，包括整流滤波单元、通过直流母线连接整流滤波单元的逆变单元、连接逆变单元的高频变压器；还包括：用于检测直流母线电压状态的第一检测单元；用于检测高频变压器一次电压、一次电流、二次电压和二次电流的第二检测单元；连接第一检测单元和第二检测单元的控制单元；连接控制单元的手操系统；所述手操系统包括输入单元、存储单元、调取单元、显示单元；本发明当故障时能够根据工作状态参数变化判断出当前故障信息，避免了在故障信息显示时需要通过现场人员人为判断故障原因和故障点，大大提高了操作人员了解和处理故障的便利性；

与对比文件相比，本实施例利用风冷式散热方式能够将发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的，解决了行业中目前普遍使用的水冷式散热存在的问题，且在不耗费更多能源的情况下利用结构极大地增强了散热效果，且实现结构简单，成本低。

本实施例中，远程监测操作系统设置风机自动运行时间并通过 485总线发送命令至MCU，MCU控制风机运转，通过风机以及铝合金散热器所形成的风道，风机所形成的气流流过风道来实现散热，风机的换热效能足够将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的。

本实施例中，远程监测操作系统为现有技术，从字面上理解可以分为“监测”和“操作”两部分，其中“监测”也就是远程监视，是对设备的监视：而“操作”也就是指远程控制，是指通过网络对远程计算机进行操作的方法。

申请号为201510076835.X的对比文件提出一种变电站远程监测系统及其远程监测方法，能够实时的对变电站的各项指标进行在线监测，例如变压器、断路器、避雷器内的各种监测数据，当变电站的某项指标出现异常时，能够及时发出报警声音，并且在监测模块的显示屏上显示故障数据及故障器件，以提醒工作人员，提高了数据监控的准确性和及时性，也提高了数据传送的安全性和可靠性。同时在远程监控中心实时对变电站监控数据进行分析处理，查找故障原因及故障源，生成检修参考方案，指导变电站的维护人员及时清除故障。此外，本发明还能对巡检人员的检修记录及时进行录入、监测及反馈，提醒巡检人员及时完成的常规检修；其完全能够体现远程监测为现有技术。

申请号为201510974762.6的对比文件提供一种远程控制装置、远程控制方法。能够通过远程操作装置被远程控制的远程控制装置具备：操作画面决定单元，决定发送到远程操作装置的操作画面；页面显示信息生成单元，在所决定的操作画面包括在操作画面中的预定的变动区域内显示样式能够变化的内容的情况下生成页面显示信息，该页面显示信息包括针对内容以使其显示样式能够变化的状态显示操作画面这样记述；第1发送单元，在所决定的操作画面不包括变动区域的情况下，将所决定的操作画面的图像发送到远程操作装置；第2 发送单元，在所决定的操作画面包括变动区域的情况下，将所生成的页面显示信息发送到远程操作装置；其完全能够体现远程控制为现有技术。

因此，远程监测操作系统为现有技术。

本实施例中，MCU为控制单元(Microcontroller Unit)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、 DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC***、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

实施例二

参照图1-4，10000A风冷式氧化高频电源，包括远程监测操作系统、485总线和多个风冷模块，风冷模块包括铝合金散热器、子单元和风机，铝合金散热器包括铝合金散热器框架1，且子单元位于铝合金散热器框架1内，铝合金散热器框架1的两侧内壁上均开设有扇叶安装槽2，且两个扇叶安装槽2相互远离的一侧内壁上均焊接有扇叶安装板3的一端，扇叶安装板3的另一端延伸至扇叶安装槽2的外侧且位于铝合金散热器框架1内，扇叶安装板3的另一端转动安装有扇叶安装柱4，且扇叶安装柱4的周边环形均匀焊接有扇叶5，扇叶5 位于扇叶安装柱4的一侧，扇叶安装板3的一端转动安装有传动柱6，传动柱6的两侧均焊接有多个等距离分布的轮齿，且传动柱6与扇叶安装柱4传动连接，扇叶安装板3的两侧均设有齿轮安装板7，齿轮安装板7的一端焊接于扇叶安装槽2远离槽口的一侧内壁上，齿轮安装板7的另一端转动安装有齿轮安装柱8，齿轮安装柱8位于铝合金散热器框架1内，齿轮安装柱8上套设有齿轮9，齿轮9与轮齿啮合，齿轮安装柱8的一端焊接有绕线轮10，绕线轮10上固定安装有传动绳11的一端，扇叶安装槽2的两侧均设有开设于铝合金散热器框架 1上的散热孔12，两个散热孔12相互靠近的一侧内壁上均焊接有传动轮安装板13的一端，且传动轮安装板13的另一端转动安装有传动轮安装柱14，传动轮安装柱14上套设有传动轮15，且传动轮15上传动连接有传动绳11，散热孔12的内壁上转动安装有转动柱16，转动柱16水平设置，且位于散热孔12内靠近铝合金散热器框架1内部一侧的上方，转动柱16的一侧焊接有散热翅片17，且散热翅片17 转动安装于散热孔12内，散热翅片17与散热孔12相配合，散热翅片17用于散热，且用于对散热孔12进行封闭，转动柱16的另一侧焊接有导热片18，且导热片18转动安装于铝合金散热器框架1的内部，位于铝合金散热器框架1同一侧的两个散热翅片17相互靠近的一侧均滑动安装有移动板19的一端，移动板19的另一端滑动安装于散热孔12的内壁上，移动板19远离铝合金散热器框架1内部的一侧焊接有传动绳11，移动板19的另一侧焊接有弹簧20的一端，弹簧 20的另一端焊接有固定板21，固定板21焊接于散热孔12的内壁上。

本实施例中，风机所形成的气流流过扇叶5，带动扇叶5转动，从而减缓了气流的流速，达到了避免对子单元的发热元件造成温度骤变所产生的损伤的目的，同时，扇叶5转动带动扇叶安装柱4转动，达到了带动传动柱6转动的目的，传动柱6转动通过轮齿间隙性的带动齿轮9转动，从而带动齿轮安装柱8转动，达到了间隙性带动绕线轮10转动的目的，绕线轮10的间隙性转动实现了间隙性绕设传动绳 11的目的，传动绳11的间隙性被绕设带动传动轮15的间隙性转动，传动绳11的间隙性被绕设带动移动板19的水平移动，从而带动弹簧 20的不断伸缩，而通过传动绳11的间隙性被绕设和弹簧20的不断伸缩达到了带动移动板19不断往复水平移动的目的，移动板19的往复水平移动带动散热翅片17的不断转动，从而实现散热孔12的不断开合，既能增强散热效果，又能够影响风机所形成的气流，从而更进一步的增强散热效果，而且，在风机不运行情况下，在弹簧20的作用下，散热翅片17能够封闭散热孔12，避免灰尘进入铝合金散热器框架1内，达到散热的目的；同时，散热翅片17的不断转动能够带动转动柱16转动，从而带动导热片18在铝合金散热器框架1的内部转动，既能够影响风机所形成的气流，进一步的增强散热效果，又能够增大导热片18在铝合金散热器框架1内部与热量的接触面积，在导热片18将热量通过转动柱16传导至散热翅片17进行散热时，能够更进一步的增强散热效果。

本实施例中，扇叶安装板3的另一端开设有扇叶安装柱转动孔，且转动扇叶安装柱转动孔内转动安装有扇叶安装柱4；扇叶安装板3 的一端开设有传动柱转动孔，且传动柱转动孔内转动安装有传动柱6；传动柱6与扇叶安装柱4上均套设有皮带轮，且皮带轮上套设有皮带，传动柱6与扇叶安装柱4通过皮带与皮带轮传动连接；传动轮安装板 13与传动轮安装柱14的连接关系与扇叶安装板3与扇叶安装柱4的连接关系一致。

本实施例中，远程监测操作系统设置风机自动运行时间并通过 485总线发送命令至MCU，MCU控制风机运转，风机所形成的气流流过扇叶5，带动扇叶5转动，扇叶5转动带动扇叶安装柱4转动，达到了带动传动柱6转动的目的，传动柱6转动通过轮齿间隙性的带动齿轮9转动，从而带动齿轮安装柱8转动，达到了间隙性带动绕线轮 10转动的目的，绕线轮10的间隙性转动实现了间隙性绕设传动绳11 的目的，传动绳11的间隙性被绕设带动传动轮15的间隙性转动，传动绳11的间隙性被绕设带动移动板19的水平移动，从而带动弹簧20的不断伸缩，而通过传动绳11的间隙性被绕设和弹簧20的不断伸缩达到了带动移动板19不断往复水平移动的目的，移动板19的往复水平移动带动散热翅片17的不断转动，从而实现散热孔12的不断开合，散热翅片17的不断转动能够带动转动柱16转动，从而带动导热片18在铝合金散热器框架1的内部转动，导热片18将热量通过转动柱16传导至散热翅片17进行散热；通过风机以及铝合金散热器所形成的风道，能足够将子单元的发热元件所产生热量强制排出以达到冷却降温的目的；通过扇叶5，能够减缓了气流的流速，达到了避免对子单元的发热元件造成温度骤变所产生的损伤的目的；通过散热翅片17的不断转动，进而实现散热孔12的不断开合，既能增强散热效果，又能够影响风机所形成的气流，从而更进一步的增强散热效果，而且，在风机不运行情况下，在弹簧20的作用下，散热翅片17能够封闭散热孔12，避免灰尘进入铝合金散热器框架1内，达到散热的目的；导热片18在铝合金散热器框架1的内部转动，既能够影响风机所形成的气流，进一步的增强散热效果，又能够增大导热片18在铝合金散热器框架1内部与热量的接触面积，在导热片18将热量通过转动柱16传导至散热翅片17进行散热时，能够更进一步的增强散热效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。