(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210637096.7 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号哈尔滨理工大 学西区 (72)发明人 于智龙　刘兴旺　 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种感应加热磁路 设计方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种感应加热磁路设计方法 及装置， 所述方法包括:确认目标加热物体对感 应加热线圈的设计指标； 根据所述设计指标， 建 立感应加热模 型； 设定所述 感应加热模型的外观 尺寸结构参数、 感应加热工作电气参数、 材料属 性； 根据所述感应加热模型进行3D计算， 得到3D 设计云图。 采用本发明实施例， 得到感应加热器 3D设计云图， 利用该云图可以准确的设计出符合 目标加热物体的感应加热线圈， 满足感应加热线 圈设计对效率、 精度和通用性的要求。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114861504 A 2022.08.05 CN 114861504 A 1.一种感应加热磁路设计方法及装置， 其特 征在于， 包括： 确认目标加热物体对感应加热线圈的设计指标； 根据所述设计指标， 建立感应加热模型； 设定所述感应加热器的外观 尺寸结构参数、 感应加热工作电气参数、 材 料属性； 根据所述感应加热模型进行3D计算， 得到感应加热器的3D设计云图。 2.根据权利要求1所述的感应加热磁路设计方法， 其特征在于， 再所述根据所述感应加 热模型进行3D计算， 得到 3D设计云图之前， 还 包括： 将所述感应加热模型导入COMSOL  Multiphysics中进行尺寸优化设计。 3.如权利要求1所述的感应加热磁路设计方法， 其特征在于， 所述根据 所述感应加热模 型进行3D计算， 具体包括： 根据所述感应加热模型， 结合仿真软件进行有限元3D瞬态场设计。 4.如权利要求1所述感应加热磁路设计方法， 其特征在于。 所述外观尺寸结构参数包括 感应加热线圈的匝数， 线径， 线圈直径以及线圈 间距； 所述感应加热工作电气参数包括感应加热电源工作功率， 工作电流， 工作频率； 所述材料属性包括感应加热线圈材料， 被加热工件材料的导电率及导磁率， 以及被加 热工件的居里点， 进行磁路引导设计的铁氧体的工作频率范围。 5.一种感应加热磁路设计装置， 其特 征在于， 包括： 指标确认模块， 用于确定被加热物体对感应加热器的设计指标； 模型建立模块， 用于根据所述设计指标， 建立感应加热模型； 参数设定模块， 用于设定所述感应加热器的外观尺寸结构参数、 感应加热工作电气参 数、 材料属性； 3D计算模块， 用于根据所述感应加热模型进行3D计算， 得到 3D设计云图。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114861504 A 2一种感应加热磁路设计方 法及装置 技术领域 [0001]本发明涉及感应加热设计领域， 特别是 涉及一种感应加热磁路设计方法及装置 。 背景技术 [0002]对于感应加热设备来说， 感应加热线圈是其加热部分的核心部件， 其性能的好坏 直接决定了感应加热器性能的优劣。 现如今， 感应加热器研究领域当中最重要的研究方向 之一就是感应加热器的磁路设计的研究。 然而， 目前感应加热器磁路设计方法还不够成熟， 感应加热器 磁路设计过程存在着许多瓶颈问题。 [0003]感应加热过程中， 被加热物体与感应加热器之间尺寸大小影响着加热工序的质 量， 感应加热器产生交变磁场的磁力线密度影响着加热效果， 适合被加工工件形状的磁场 形态使得加热效率得到提高。 当被加工工件所 处感应线圈所产生的交变磁场位置处磁场强 度较低时， 加热效率差， 能量损耗多， 感应加热器接近空载状态， 使得感应加热器宕机。 工件 被加热位置处于磁场强度最高的位置是最佳的选择。 [0004]但是， 目前大多数感应加热器中的感应线圈都是依据被加热物体大小通过公式计 算进行设计的， 这显然无法满足特殊形状以及特殊部位的被加热工件的加热需求， 而且不 具有普适性。 因为传统设计方法通过计算感应加热透入深度推算谐振频率， 根据加工工件 尺寸推算感应线圈尺寸及匝数的方式精度不高， 且只适用于同一批工件， 当更换工件时， 用 传统方式设计出的感应线圈效率便有 可能会下降。 当被加工工件形状精密， 结构复杂时， 传 统的设计方法很难获取精确的分析和设计结果。 发明内容 [0005]本发明提供一种感应加热磁路设计方法及装置， 建立感应加热模型并进行有限元 3D设计及分析， 获取感应线圈设计模型。 [0006]为解决上述技术问题， 本申请实施的第一方面提供一种感应加热磁路设计方法， 所述方法包括： [0007]确定目标物体加热工序的执 行指标； [0008]确定感应加热工件的三维尺寸； [0009]根据所述设计指标， 设计感应加热模型； [0010]设定所述感应加热器的外观 尺寸结构参数、 感应加热工作电气参数、 材 料属性； [0011]根据所述感应加热模型进行3D计算， 得到感应加热器的3D设计云图。 [0012]在第一方面的一种可能的实现方式中， 在所述根据感应加热3D模型进行3D计算， 得到3D设计云图之前， 还 包括： [0013]将所述感应加热模型导入COMSOL  Multiphysics中进行尺寸优化设计。 [0014]在第一方面的一种可能的实现方式中， 所述根据所述感应加热3D模型进行3D计 算， 具体包括： [0015]根据所述感应加热模型， 结合仿真软件进行有限元3D瞬态场分析设计。说　明　书 1/3 页 3 CN 114861504 A 3