交联电缆铜导体预热感应加热电源的研究

论文摘要

随着电网输电电压等级的不断提高,高电压对电缆的生产工艺提出了更高的要求,在高压交联电缆生产过程中铜导体预热是保证电缆注塑质量的必要措施。本文在感应加热理论知识基础上,对并联谐振型IGBT超音频感应加热电源的谐振电路、整流电路、谐振逆变器等主要环节进行了分析,并对主要元器件进行了较为详细的计算选择。设计了100kW/30kHz交联电缆铜导体预热感应加热用IGBT超音频电源,并对试制样机进行了测试和分析。大量的试验和现场验证表明该设计满足电缆生产的工艺要求。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题意义
• 1.2 国内外研究情况
• 1.2.1 国外感应加热技术现状
• 1.2.2 国内感应加热技术现状
• 1.2.3 感应加热电源技术的发展趋势
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 感应加热电源的技术分析
• 2.1 感应加热的原理
• 2.1.1 电磁感应和感应加热
• 2.1.2 电磁感应的三个效应
• 2.2 固态电源拓扑结构分析
• 2.2.1 整流器
• 2.2.1.1 整流器概述
• 2.2.1.2 三相全控桥式整流电路的工作原理
• 2.2.2 平滑滤波器
• 2.2.3 谐振逆变器
• 2.2.4 谐振电路分析
• 2.2.4.1 并联谐振电路分析
• 2.2.4.2 串联谐振电路分析
• 2.2.5 逆变器的对偶分析
• 2.2.6 单相并联桥式逆变电路
• 2.3 交联电缆铜导体加热分析
• 第三章 主要元器件
• 3.1 无源器件
• 3.1.1 电阻器的高频模型
• 3.1.2 电容器的高频模型
• 3.1.3 电感器的高频模型
• 3.2 有源器件
• 3.2.1 快恢复二极管
• 3.2.2 IGBT 的结构与特性
• 第四章 主电路及控制策略
• 4.1 整体框图
• 4.2 主电路及控制、保护
• 4.2.1 感应加热电源频率和功率的选择
• 4.2.2 主电路
• 4.2.3 电源装置输出功率调节
• 4.2.4 整流侧控制
• 4.2.5 逆变器控制与起动
• 4.2.5.1 他激转自激零压起动
• 4.2.5.2 IGBT 驱动电路
• 4.2.6 电源保护
• 4.3 主要元器件计算与选择
• 4.3.1 电源元器件计算与选择
• 4.3.2 感应器的计算与选择
• 第五章 测试结果
• 5.1 测试条件
• 5.2 测试过程
• 5.2.1 整流器晶闸管驱动测试
• 5.2.2 整流器输出测试
• 5.2.3 IGBT 驱动测试
• 5.2.4 逆变器输入端波形分析
• 5.2.5 逆变器输出结果
• 5.2.6 负载测试
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要