Mni工业电磁加热节能产品介绍.doc

广东省节能减排技术产品简介
（提纲）

技术/产品名称：“Mni-eHeat工业电磁加热控制器”节能技术介绍

一、技术依托单位（技术来源）：珠海麦尼电控技术有限公司

二、适用行业范围：
电磁加热取代传统加热，实现“节能减排、清洁生产”的应用领域包括：
⑴ 金属的冶炼、热处理，金属退火、表面强化等。
⑵ 塑胶行业的注塑机、造粒机、电缆管材、线材等。
⑶ 建材行业：如燃气管、塑料管、PE塑料管材。
⑷ 锅炉行业：热水/蒸汽电磁锅炉，体积小，无噪音和污染，节省空间。
⑸ 食品、医药、印刷等行业的烘干、干燥加热。
⑹ 商用、民用电热水器。
⑺ 餐饮酒店、食堂用商用电磁灶。

三、主要技术内容
㈠ 基本原理

传统感应加热技术，多为分立元件或一般电源用集成电路，采用模拟方式产生PWM,以及模拟锁相，可控性差，参数调节困难，无法智能控制，极易受电磁干扰，导致死机，炸管等故障。
采用全数字单片ASIC，融合感应加热所有技术元素，实现感应加热全数字控制，控制部件体积小，抗干扰能力强，所有参数软件调节，产品可靠性高，成本低，产品竞争力强。全数字化单片ASIC是感应加热共性核心技术，是产业未来的发展方向。
本技术产品所依据的技术原理是：
感应加热逆变电源，需要宽范围控制的，无级频率变化的驱动信号；以及无级调节功率所需的，脉冲密度控制驱动信号。这些电路信号处理，如果采用分立元件或模拟电路，非常复杂，PCB板面积很大，分布参数严重，电气参数调节困难，抗干扰能力差，以及产品一致性难以保证等。
产品目采用全数字FPGA, 利用Verilog硬件描述语言开发，采用高级行为描述电磁感应加热控制所需要的信号。上位单片机控制的输入输出，采用SPI接口，简化单片机IO口连接。
通过Verilog硬件描述语言，进行并行信号行为描述，生成输出4路IGBT全桥驱动信号和IGBT短路过流过压保护控制。
产品按工业级电磁环境和温度环境要求设计，实现24小时360天连续稳定运行。

㈡ 技术关键
根据 “电磁感应加热”工程实际，技术要素，产品开发研究的主要内容涉及逆变全桥、半桥，串联谐振，逆变频率，脉宽调制，频率跟踪，死区时间控制，设备过压欠压保护，过流保护，缺相保护，过热保护，无级功率调节，嵌入应用软件等。
对“电磁感应加热”，最核心的研究任务，就是电磁逆变中，设计加热功率P，加热对象物理尺寸与电磁特性，逆变频率，供电电压（电网电压，三相/单相，全桥/半桥），以及线圈电气参数（线圈线径，匝数，线圈宽度，电感量，Q值，谐振电容等）之间关系，以及数学模型。线圈与加热负载间阻抗匹配尤其重要。

产品研究开发内容和要重点解决的技术关键：
⑴ 采用FPGA以及Verilog语言描述DDS，实现高频全桥逆变频率范围32.425 HZ -33.2KHZ,频率变化步进值32.425HZ,即实现1024个频率点的连续调节。
⑵ 实现输出频率PWM脉宽的0/1023—1023/1023,即PWM 从0-1的连续精密调节。
⑶ 通过PWM的调节，实现各频率点，逆变上下功率MOS管或IGBT死区时间的控制。
⑷ 通过算法描述，实现各频点0-31级的PSM脉冲均匀密度控制，从而实现感应加热功率的32级功率控制。
⑸ 具有IGBT短路保护和信号锁存功能，便于软件实现IGBT故障检测和保护。
⑹ 采用SPI通讯方式与主控MCU连接，实现数据的快速输入输出。
⑺ 采用上述算法的ASIC控制，实现感应加热全数字控制，并避免了现有感应加热功率调节时的通断电流冲击。

㈢ 主要设备及运行管理
本技术产品，采用简易的3接口（3相4线电力口，信号输入插座，线圈输出插座）连接，对工业批量用户，提供备用，以便快速更换，从而最大限度不影响工业生产。

四、主要技术指标及条件
㈠ 技术指标

产品的技术指标：
⑴ 电网电压范围220V±20%，或380V。±20%。
⑵ 感应加热线圈频率范围800HZ-200KHZ。
⑶ 感应加热功率范围 0.500KW-500KW。
⑷ 设备工作温度范围 -30℃- +55℃。
⑸ 软件以及硬件适合：塑胶行业加热节能，管道加热，电磁锅炉，食品化工印刷干燥加热，商用热水器，商用电磁灶等。
⑺ 塑胶等多段加热：≤16段（热电偶数）。
⑻ 控制加热线圈数：不限。
⑼ 冷却方式：智能风冷。

㈡ 条件要求
工业供电环境和工业温度环境。

五、投资效益分析（使用方）
㈠ 投资情况（总投资、设备投资、主体设备寿命、运行费用）
产品设计寿命15年，对一台250T注塑机加热节能而言，加热功率16KW，工作负荷率30%计算，加热部分改造后节能率40%，每天开机24小时，每月30天，电费0.95元/度计算，每月节省电费1313元，节电器售价12000.00元，投资回收期不足10个月。同时，减少传统发热盘的维修费，减少维修导致的误工，改善工厂车间环境。
㈡ 经济社会效益分析
感应加热技术市场巨大，完全适应当前“节能减排、清洁生产”社会要求。在推广应用感应加热技术，将不仅节约了能源，还大大降低了产品成本，提高企业竞争力。
㈢ 环境效益分析
感应加热技术属清洁生产技术，不产生噪音和空气污染，效率高。在产生经济效益同时，还将降低了厂房空气温度，减少噪音，改善工人工作环境，大大减少燃煤燃油燃气使用，净化我们的城市，减少污染物排放，清新空气，减少锅炉用水消耗。

六、推广情况及典型案例
㈠ 推广情况
“Mni-eHeat工业电磁加热控制器”得到珠海市科技计划项目支持，公司在2010年开始供应市场，产品已经稳定无故障运行8个月以上，并得到用户肯定。目前在珠海、中山、江门地区推广应用，计划在年底，在珠三角，长三角，环渤海，以及河北沧州等塑胶密集地区，成立销售维修中心，购置小汽车等硬件设施，提供及时到位的市场服务。

㈡ 典型案例简介
1、珠海震捷注塑机制造有限公司，新一代节能注塑机采用Mni-eHeat电磁加热和伺服电机控制，与传统产品比较，节电率高达68%。
2、塑胶电子科技公司（中山）有限公司，Mni-eHeat电磁加热节能改造，加热部分节电率为35%。
3、庆洲（中山）塑胶制品厂，Mni-eHeat电磁加热节能改造，注塑机整机节电率为18%。

七、获奖情况：珠海市科技计划项目支持。

八、技术服务与联系方式
㈠ 技术服务方式
产品销售，地区代理，技术服务，能源合同管理等。
㈡ 联系方式

联系单位：珠海麦尼电控技术有限公司
联 系 人：张镇强 13676000077
地 址：珠海市香洲区梅华西路2372号8栋6楼
邮政编码：519070
电 话：0756-2126021
传 真：0756-2113185
Email: Mni-zqz@
Web：www.M , www.Mni-
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