本發(fā)明涉及電力整流逆變領(lǐng)域，特別涉及一種電磁發(fā)射機。

背景技術(shù)：

在人工場源大地電磁法勘探中，電磁發(fā)射機通過一定發(fā)射極距的接地電極向大地注入交變電流，接收機通過獲取大地介質(zhì)對戶響應(yīng)，來構(gòu)建地下介質(zhì)電導(dǎo)率的分布信息。由于與電磁發(fā)射機相連接的兩個接地電極距離一般較大，需要較長的傳輸導(dǎo)線連接發(fā)射機和接地，這樣才能形成完整的回路，實現(xiàn)電磁信號有效傳送的功能。

對于大功率發(fā)射機而言，熱的來源來自兩個方面，一個是半導(dǎo)體開關(guān)器件的開關(guān)損耗產(chǎn)生；另一個是磁性元件的損耗產(chǎn)生，半導(dǎo)體開關(guān)器件不是理想開關(guān)，所以在其開通與關(guān)閉的過程中，存在電壓，電流同時不為零的過渡區(qū)，因此對半導(dǎo)體開關(guān)器件進行開關(guān)控制的過程中存在開關(guān)損耗，這種損耗隨著開關(guān)頻率的升高而升高，如果處理不好，將是重要的發(fā)熱源，磁性元件的損耗包括鐵耗、銅耗、磁滯損耗三個方面，鐵耗是由于磁性元件的漏磁導(dǎo)致周圍相關(guān)部件產(chǎn)生渦流產(chǎn)生的；銅耗是由于線圈自身通電后，隨著頻率的升高，趨膚效應(yīng)的影響，導(dǎo)致線圈自身的電阻升高，使得線圈的自身損耗增加；磁滯損耗是由于磁芯材料存在磁滯效應(yīng)，克服磁疇單元矯頑力做功所需的能量損耗。

為了解決磁性元件的損耗，通常需要進行合理的磁性元件前期設(shè)計工作，包括銅線的選擇，磁性材料的選擇，線圈的繞制結(jié)構(gòu)與方法等等一系列工作。對于已經(jīng)繞制好的磁性元件，其性能也就確定了，無論上面兩個熱源處理如何處理，只能降低系統(tǒng)的發(fā)熱的程度，所以必須在以上兩個工作的基礎(chǔ)上，還要進行系統(tǒng)的熱阻設(shè)計，所謂熱阻設(shè)計就是如何讓系統(tǒng)的熱以最小的阻力散發(fā)出去，對系統(tǒng)進行及時的降溫作用，當(dāng)前所采用的降低熱阻的方法主要有風(fēng)冷和水冷，所謂風(fēng)冷，就是利用電風(fēng)扇，讓系統(tǒng)內(nèi)部熱空氣與外部空氣進行交換來實現(xiàn)對系統(tǒng)降溫的作用，這種方法對于系統(tǒng)溫度不高的場合有較好的效果，成本低，容易處理；所謂水冷，就是讓水循環(huán)系統(tǒng)經(jīng)過熱源，利用一個輔助的水泵加冷卻塔及循環(huán)管路對系統(tǒng)降溫，這種方法對于系統(tǒng)溫度較高的場合用的較多，但水冷系統(tǒng)有4大問題：腐蝕、結(jié)垢、菌藻滋生及污泥。如果不對水質(zhì)處理，將嚴(yán)重?fù)p壞制冷設(shè)備，大幅度降低熱交換效率，因此需要定期維護；在制冷系統(tǒng)方案中，除了上面提到的風(fēng)冷和水冷外，還有蒸發(fā)式制冷方式，它相對于風(fēng)冷和水冷節(jié)省功耗1/2左右，循環(huán)水量少，只占水冷式的1/8左右，適合于大環(huán)境溫度高的場合，在發(fā)射機中基本不用。

由于減小電磁發(fā)射機的體積可以方便野外勘探，所以電磁發(fā)射機的結(jié)構(gòu)比較緊湊，各元器件之間的距離比較近，電感元件之間的附加損耗會明顯增加，局部發(fā)熱現(xiàn)象明顯，通常采取風(fēng)冷和水冷的辦法，來降低人工源電磁發(fā)射機的溫度，但是往往風(fēng)冷效率低，水冷成本高，導(dǎo)致這兩種冷卻方式不能夠廣泛使用在電磁發(fā)射機上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種電磁發(fā)射機。

本發(fā)明的一個目的是提供一種電磁發(fā)射機，所述電磁發(fā)射機包括：發(fā)電機組、軟啟動開關(guān)、不控整流橋、濾波電容、一級逆變橋、高頻變壓器、高頻整流橋、LC濾波電路、二級逆變橋，其中，所述發(fā)電機組通過所述軟啟動開關(guān)與所述不控整流橋連接，用于輸出交流電到所述不控整流橋；

所述不控整流橋的輸出端與所述濾波電容連接，用于將輸入的三相交流電整流后形成直流電輸出到所述濾波電容，所述濾波電容的輸出端與所述一級逆變橋連接，用于將接收的直流電進行濾波后輸出到所述一級逆變橋，所述一級逆變橋的輸出端與所述高頻變壓器的原邊連接，用于將接收到的濾波后的直流電逆變產(chǎn)生交流方波并輸出到所述高頻變壓器的原邊；

所述高頻變壓器的副邊與所述高頻整流橋連接，用于將接收的交流方波升壓后輸出到所述高頻整流橋，所述高頻整流橋的輸出端與所述LC濾波電路連接，用于將所述升壓后的交流方波整流形成直流方波，所述LC濾波電路與所述二級逆變橋連接，用于將接收的直流方波濾波形成直流電，所述二級逆變橋?qū)⒔邮盏闹绷麟娺M行逆變后產(chǎn)生不同的方波并輸出到輸出端口；

所述電磁發(fā)射機還包括：

用于對所述電磁發(fā)射體內(nèi)的電感元件進行電磁屏蔽的屏蔽罩，所述屏蔽罩罩在所述電感元件上，所述電感元件包括所述高頻變壓器、所述LC濾波電路中至少一個。

可選地，所述不控整流橋為三相半波電路。

可選地，所述屏蔽罩為雙層結(jié)構(gòu)，分別為位于內(nèi)側(cè)的第一屏蔽罩以及位于所述第一屏蔽罩外側(cè)的第二屏蔽罩。

可選地，所述第一屏蔽罩的材料為鎳鐵合金，所述第二屏蔽罩的材料為坡莫合金。

可選地，所述第一屏蔽罩和所述第二屏蔽罩間隔設(shè)置。

可選地，所述第一屏蔽罩和所述第二屏蔽罩之間設(shè)有絕緣層。

可選地，所述一級逆變橋為H型逆變橋。

可選地，所述軟啟動開關(guān)為有源軟開關(guān)。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：

采用本發(fā)明提供的電磁發(fā)射機，通過采用在電感元件上增加屏蔽層，使得電感元件對其他元器件的干擾降低，減少電磁發(fā)射機內(nèi)部局部發(fā)熱量，有效地改善高頻的電磁發(fā)射機的散熱狀況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電磁發(fā)射機的一種實施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是電磁發(fā)射機沒有采用屏蔽罩之前的熱量分布圖；

圖3是本發(fā)明的電磁發(fā)射機的使用過程中散熱情況的效果圖；

圖4是采用本發(fā)明的電磁發(fā)射機進行優(yōu)化前后的溫度曲線分布圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明提供的一種電磁發(fā)射機，所述電磁發(fā)射機包括：發(fā)電機組10、軟啟動開關(guān)(圖中未示出)、不控整流橋20、濾波電容80、一級逆變橋30、高頻變壓器90、高頻整流橋40、LC濾波電路50、二級逆變橋60，其中，所述發(fā)電機組10通過所述軟啟動開關(guān)與所述不控整流橋連接，用于輸出交流電到所述不控整流橋20；

所述不控整流橋20的輸出端與所述濾波電容80連接，用于將輸入的三相交流電整流后形成直流電輸出到所述濾波電容80，所述濾波電容80的輸出端與所述一級逆變橋30連接，用于將接收的直流電進行濾波后輸出到所述一級逆變橋30，所述一級逆變橋30的輸出端與所述高頻變壓器90的原邊連接，用于將接收到的濾波后的直流電逆變產(chǎn)生交流方波并輸出到所述高頻變壓器90的原邊；

所述高頻變壓器90的副邊與所述高頻整流橋40連接，用于將接收的交流方波升壓后輸出到所述高頻整流橋40，所述高頻整流橋40的輸出端與所述LC濾波電路50連接，用于將所述升壓后的交流方波整流形成直流方波，所述LC濾波電路50與所述二級逆變橋60連接，用于將接收的直流方波濾波形成直流電，所述二級逆變橋60將接收的直流電進行逆變后產(chǎn)生不同的方波并輸出到輸出端口；

所述電磁發(fā)射機還包括：

用于對所述電磁發(fā)射體內(nèi)的電感元件進行電磁屏蔽的屏蔽罩，所述屏蔽罩罩在所述電感元件上，所述電感元件包括所述高頻變壓器90、所述LC濾波電路50中至少一個。

具體地說，在電磁發(fā)射機而言，由于開關(guān)器件通過軟開關(guān)技術(shù)后，其電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力都可以得到大大的改善，不僅抑制了電磁干擾(EMI)問題，對其它模塊的干擾基本可以忽略，同時實現(xiàn)了開關(guān)損耗降低的作用，因此電磁發(fā)射機的主要熱源來自與磁性器件，比如電感或變壓器之類的，需要對電磁發(fā)射機中存在的電感和變壓器進行磁屏蔽，可以改善電磁發(fā)射機內(nèi)部的磁場環(huán)境，減少了由于雜散磁場對其它模塊的干擾的同時，也減小了由于雜散磁場能量損耗，進而起到發(fā)射機降溫的目的，電磁發(fā)射機匯總的電感元件不僅可以包括高頻變壓器90、LC濾波電路50，還可以包括其他包括電感或變壓器的元件，在此不作限定。

可選地，所述屏蔽罩為雙層結(jié)構(gòu)，分別為位于內(nèi)側(cè)的第一屏蔽罩以及位于所述第一屏蔽罩外側(cè)的第二屏蔽罩。

使用屏蔽罩進行電磁屏蔽，將屏蔽罩直接罩在電感元件上，屏蔽罩可以為一個矩形殼體，具體可以根據(jù)元器件的布置進行靈活調(diào)整，對于屏蔽罩的厚度可以根據(jù)先根據(jù)電磁發(fā)射機的發(fā)射功率測量或估算出電磁發(fā)射機所處環(huán)境的磁場強度、以及期待屏蔽后磁場強度，來確定屏蔽材料的厚度，在此不進行限定。

可選地，所述第一屏蔽罩的材料為鎳鐵合金，所述第二屏蔽罩的材料為坡莫合金。

隨著干擾磁場頻率的不同，所用屏蔽材料以及實現(xiàn)的方法都不一樣，對于低頻干擾磁場(即環(huán)境磁場)，屏蔽材料必須用高磁導(dǎo)率材料如坡莫合金做成，坡莫合金的原理是基于高磁導(dǎo)率材料的磁旁路效應(yīng)；對于高頻干擾磁場，用高電導(dǎo)率材料如鎳鐵合金制作第一屏蔽罩，采用鎳鐵合金的原理是基于渦流方向磁通效應(yīng)。對于電磁發(fā)射機而言，其磁干擾頻率較低，所以，應(yīng)該考慮用高磁導(dǎo)率材料坡莫合金來制作第二屏蔽罩。

為了更好的實現(xiàn)屏蔽效果，可選地，所述第一屏蔽罩和所述第二屏蔽罩間隔設(shè)置，對于間隔的距離不進行限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以靈活選擇，滿足屏蔽效果即可。

可選地，所述第一屏蔽罩和所述第二屏蔽罩之間設(shè)有絕緣層，利用絕緣層將第一屏蔽層和第二屏蔽層隔離開，提高屏蔽效果。

可選地，所述一級逆變橋30為H型逆變橋。

可選地，所述軟啟動開關(guān)為有源軟開關(guān)。

可選地，所述不控整流橋20為三相半波電路，對于不控整流橋20的結(jié)構(gòu)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在此不進行介紹，并且對于不控整流橋20不局限與三相半波電路，還可以為其它類型的，如單相橋式或三相橋等。

下面結(jié)合附圖說明，采用本發(fā)明提供的電磁發(fā)射機的散熱效果：

圖2為電磁屏蔽前的溫度分布圖，該圖展示了21KW發(fā)射功率電感周邊器件在屏蔽前的發(fā)熱情況，可以看出：屏蔽前最高溫度為71度，圖3為電磁屏蔽后的溫度分布圖，該圖展示了21KW發(fā)射功率電感周邊器件在屏蔽后的發(fā)熱情況，可以看出：屏蔽前最高溫度為49度，屏蔽前后溫度下降了20攝氏度，說明本專利屏蔽效果比較好。

結(jié)合圖4所示，電調(diào)試通過后，通過對溫升曲線進行監(jiān)視，屏蔽前后的溫升曲線對比，屏蔽前后的溫升曲線變化明顯，功率器件的溫升明顯降低，圖中位于上方的曲線為采用屏蔽方案之前的溫升曲線，下方的曲線為采用本方案之后的溫升曲線。

采用本發(fā)明提供的電磁發(fā)射機，通過采用在電感元件上增加雙層屏蔽層，使得電感元件對其他元器件的干擾降低，減少電磁發(fā)射機內(nèi)部局部發(fā)熱量，有效地改善高頻的電磁發(fā)射機的散熱狀況。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上對本發(fā)明所提供的一種電磁發(fā)射機進行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。