论文题目: 10kHz/150kW中频感应加热电源的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电气工程
作者: 朴兴哲
导师: 梁中华
关键词: 感应加热,串联谐振,混合控制,数字锁相环
文献来源: 沈阳工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 感应加热电源在金属熔炼、铸造、锻造、透热、淬火、弯管、烧结、表面热处理、钎焊以及晶体生长等行业得到了广泛的应用。同时,由于感应加热电源的加热特点,超音频、大功率是感应加热电源领域研究的重点之一。 本文对10kHz/150kW中频感应加热电源的主电路和控制电路进行了设计,采用单片机DS80C320控制方案和IGBT元件对原有的模拟控制和可控硅元件技术的老装备进行更新改造,推出了主电路的参数计算公式,建立了系统的等效电路,负载的等效模型;分析了控制电路的结构和原理;针对电压型感应加热电源频率跟踪的要求,阐述了一种新型的移相控制策略。叙述了一种电压源供电的串联感应加热负载的PWM PFM混合控制方法,并给出了实现的方法和实验电路。这种方法具有功率调节范围宽、频率变化小的优点,适用于中小功率的感应加热应用。介绍了在感应加热电源中采用MCU实现频率跟踪的数字锁相环(DPLL)方法,给出了实现DPLL的算法,并对采用DPLL的感应加热电源的相位补偿与起动问题进行了探讨,最后给出了实验结果,验证了该方法的可行性。 本论文讨论了一些有关高频化,无负载匹配变压器等问题的新方法。 利用Matlab的分支产品Simulink4建立了斩波调功中频感应加热电源的仿真模型并得到谐振频率下的仿真结果。
论文目录:
摘要
Abstract
1 感应加热电源的应用和研究
1．1 基本工作原理
1．2 感应加热电源的特点和应用
1．3 感应加热电源的发展阶段
1．4 国内外发展现状
1．5 影响感应加热电源发展的主要因素
1．6 感应加热电源的发展趋势
1．7 课题的来源及意义
1．8 论文的目的和内容
2 感应加热电源的结构及工作原理
2．1 感应加热电源的基本结构
2．2 感应加热电源的主电路工作模式
2．3 控制电路的结构与原理
2．4 调功控制策略
2．4．1 改变功率因数调功
2．4．2 整流侧斩波调功
2．4．3 移相控制调功
2．4．4 调频的方式来调节输出功率
3 感应加热电源的设计与参数计算
3．1 主电路设计
3．1．1 相控整流调压方式的缺点
3．1．2 整流电路的理想状态
3．1．3 接近理想的整流电路
3．1．4 简单实用的直流斩波调压整流电路
3．1．5 逆变电路的设计
3．2 主电路参数计算
3．2．1 整流电路的参数计算
3．2．2 逆变电路参数计算
3．3 控制电路设计与考虑
3．3．1 整流控制电路
3．3．2 逆变控制电路
3．3．3 保护电路
4 10kHz/150kW感应加热电源样机
4．1 主电路结构和参数计算
4．1．1 主电路
4．1．2 参数计算
4．2 控制电路结构
4．2．1 控制电路结构
4．2．2 功率IGBT驱动电路
4．2．3 过流和过压的保护电路
4．2．4 锁相电路设计
4．2．5 整流控制电路
4．3 实验波形和结果分析
4．3．1 工作频率等于谐振频率的波形
4．3．2 工作频率大于谐振频率(感性)的波形
4．3．3 结果分析和讨论
5 10kHz/150kW感应加热电源的仿真研究与分析
5．1 仿真模型的建立及仿真波形
5．1．1 仿真模型和仿真参数
5．1．2 工作频率等于谐振频率的波形
5．1．3 工作频率高于和低于谐振频率的波形
5．2 仿真结论
6 结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢
发布时间: 2005-07-14
参考文献
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