油品分析感应电加热装置的研究与实现

论文摘要

油品分析、油水分离需要加热,但是现今采用的都是明火加热炉,不但效率不高,而且也不安全。为了解决这一问题,本文研究开发一种适用于油水分离感应电加热的单相高频逆变器及单片机控制系统。整个系统基于交—直—交变频技术,逆变器主电路采用串联谐振式电压型H桥逆变结构,通过单片机产生移相式PWM控制信号来控制四路IGBT的通断,改变移相角度就能调节输出三电平PWM电压波形的有效值,输出的电压通过PWM电压检测与反馈电路来构成闭环,从而实现加热温度的闭环控制。为了提高感应电加热的频率和加热效率,本文提出了运用C8051F005单片机语言实现相移控制的“四段法”编程设计思路,使移相范围明显加大,利用键盘产生外部中断来实现移相角度的连续调节,而且在程序中还增设了A/D转换、PID调节、软件锁相等子程序来构成一个闭环系统。本文在理论分析的基础上,还进行了实验研究,通过测录的相关波形,证实了本系统方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 感应加热的基本知识
• 1.2 感应加热技术的特点和应用
• 1.3 感应加热技术的发展阶段
• 1.4 国内外发展现状
• 1.5 影响感应加热技术发展的主要因素
• 1.6 感应加热技术的发展趋势
• 1.7 本课题研究的背景和意义
• 1.8 论文的主要内容
• 第2章 感应加热装置的主回路设计
• 2.1 主回路的电路设计
• 2.2 整流及滤波电路
• 2.3 H 桥逆变电路
• 2.3.1 电流型和电压型逆变器的特点
• 2.3.2 调功方式的选择
• 2.4 负载回路
• 2.5 主电路参数计算
• 2.5.1 整流电路的参数计算
• 2.5.2 逆变电路的参数计算
• 2.6 本章小结
• 第3章 系统总体设计方案
• 3.1 系统的构成及工作原理
• 3.2 单片机控制单元
• 3.3 导通延时电路
• 3.4 键盘控制电路
• 3.5 驱动单元电路
• 3.6 电源电路
• 3.7 PWM 电压检测与反馈电路
• 3.8 电流检测电路
• 3.9 本章小结
• 第4章 单片机控制系统的实现
• 4.1 C8051F 系列单片机简介
• 4.1.1 C8051F 对80C51 的技术突破
• 4.1.2 C8051F 系列单片机的性能分析
• 4.2 基于C8051F 单片机实现的控制功能
• 4.3 系统主控程序的设计
• 4.3.1 系统主程序
• 4.3.2 两路方波的产生与改进
• 4.3.3 “四段法”程序设计
• 4.3.4 A/D 转换程序模块
• 4.3.5 PID 调节器设计
• 4.3.6 SPI 显示程序模块
• 4.3.7 中断服务程序模块
• 4.4 本章小结
• 第5章 实验结果及其波形
• 1.实验器材及准备
• 2.开环控制系统的波形
• 3.闭环控制系统的波形
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历