全桥移相感应加热电源最佳工作模态研究与仿真

感应加热较传统电阻加热、火焰加热具有高效、节能、节材、安全的特点,感应加热电源最佳工作状态的选取是评价感应加热电源是否先进的重要指标,对电源功率开关器件降低能耗具有重要意义。本文通过对感应加热电源的工作模态进行分析,得出了感应加热电源最佳工作状态的特点,并通过MATLAB仿真验证结论的正确性,对进一步提高感应加热电源的性能具有借鉴意义。     

基于DSP的中频感应加热电源频率跟踪技术研究

为解决中频感应加热电源整流侧不控整流浪涌现象和可控整流网侧谐波污染大的问题,提出整流侧半控整流的方法,实现整流侧软启动和软关断;根据感应加热电源频率与相位差的关系,采用嵌入式控制器DSPTMS320LF2407A作为控制核心实现感应加热电源数字锁相环DPLL分段进行频率跟踪的策略,并利用MATLAB进行仿真,样机和仿真分析结果验证设计方法可行。     

感应加热电源站动态特性的仿真研究

随着感应加热电源系统容量的不断扩大,进一步发展由多个逆变器并联工作的感应加热电源站业已成为研究的新课题。本文借助于计算机仿真,对感应加热电源站的动态特性如负载及备用电源的投切、停机及故障保护等进行了初步研究,以供感应加热电源站分析与设计参考。     

脉冲式感应加热电源频率跟踪技术的研究与实现

为解决传统感应加热电源中搜索谐振频率慢和频率跟踪实时性差的问题,提出一种改进型全数字定角频率跟踪技术,以满足脉冲涡流热成像对激励电源的特殊要求。首先,介绍脉冲式感应加热电源系统及工作原理,在此基础上对改进型定角频率跟踪技术进行详细的理论分析;然后,建立系统控制参数与系统稳态、动态性能的数学表达式,进一步分析品质因数、起动频率和频率步进值对系统动态响应特性的影响;最后,对基于脉冲式感应加热电源系统进行实验,并对改进型全数字定角频率跟踪技术的性能进行验证。结果表明:该频率控制系统具有搜索谐振频率快、实时跟踪能力强、稳定性好等优点,仿真和实验结果验证了该频率跟踪技术的有效性和可行性。     

一种感应加热电源的设计

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、铜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。详细介绍了所设计的感应加热电源,给出了实现的方法和实验电路,并对此方法进行了仿真。实验和仿真结果表明该设计方案具有一定的可行性。     

滞环SVPWM整流器在感应加热电源中的应用

介绍了一种新颖的基于电流滞环和空间电压矢量调制(SVPWM)技术的电压、电流双闭环感应加热电源。它采用先进的控制策略,使感应加热电源的网侧输入功率因数(PF)接近于1;电流总畸变率(THD)小于5%。在对感应加热电源进行系统小信号建模分析的基础上,重点分析设计了高功率因数(HPF)开关模式整流器(SMR)的电流滞环和SVPWM控制器。仿真分析和实验结果证明了该系统的合理性。     

串联型逆变器脉宽移相时的最大移相范围研究

对串联型感应加热电源逆变侧调功技术进行了分析研究,重点讨论了脉宽移相控制技术的工作原理及特点。以MOSFET作为逆变器的开关器件,通过分析脉宽移相控制技术下器件的损耗,来确定移相角的最大取值范围。通过MATLAB仿真和样机实验,对理论分析进行了验证,其结果证明了分析的合理性。     

单桥"寄生中频"双频感应加热电源的研究

感应加热技术如今已经广泛应用在工业领域中,对于齿轮这种复杂的工件,采用双频感应加热技术可以使得齿轮表面加热均匀,硬度高。研究了一种新型的同步双频感应加热技术,采用高频电源"中频寄生"的方式产生双频,从而实现对齿轮的加热。主要分析了单逆变桥的复合谐振网络以及"寄生中频"产生的原理,利用Saber仿真软件进行电路的搭建与仿真。最后搭建实际电路进行验证,通过示波器测得稳定的双频电流波形,从而验证了单逆变桥"寄生中频"双频感应加热技术的可行性。     

同步双频感应加热电源的研究与实现

双频感应加热技术利用不同频率涡流趋肤深度不同的特点在齿轮等表面非均匀工件的淬火应用中有着显著的优势,基于双逆变桥结构的同步双频感应加热电源为主要研究对象,重点研究并解决了双频功率输出、阻频性能等技术要点,设计了同步双频感应加热电源功率合成电路及元件参数,搭建同步双频感应加热电源实验平台,分别对中、高频电源单独工作及联合工作时负载波形进行研究分析,验证了所设计的同步双频感应加热电源中双频各自输出的稳定性及相互独立性,实现了10 kHz中频及200 kHz高频10~30 kW的功率合成。     

单逆变桥双频感应加热电源的数字化逆变控制

在对齿轮等具有凹凸结构的金属工件的感应加热淬火中,同步双频感应加热具有加热均匀、效率高、成本低等优点。在单逆变桥同步双频感应加热电源的电路结构基础上设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的逆变控制系统,实现了数字锁相环、数字化正弦脉宽调制(SPWM)的模块设计,进行了理论分析和仿真研究。并在MOSFET高频感应加热电源搭建的实验平台上,对开环电路和闭环电路分别进行试验,验证了逆变数字化控制策略的正确性和可行性。     

直线感应电磁发射器分析与优化

本文对一个两段直线感应电磁发射器进行了分析与优化设计。首先建立了电容驱动的直线感应电磁发射器的数学模型。通过MATLAB编写了系统暂态仿真的仿真程序,给出了系统仿真的流程图。其次比较了直线感应电磁发射器三相电源不同的触发相序对发射性能的影响,得到了最优的触发相序。分析了不同抛体初始位置对出口速度和动能转换效率的影响。最后比较了两段直线感应电磁发射器在第一段电源电压改变时对系统的影响,以及第二段电源电压改变时对系统的影响。从而为下一步的实验提供了理论依据。     

基于多电平逆变器的高频感应加热电源若干问题的研究

由于功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)电压容量等级较低,为实现高频感应加热电源的大功率输出,对基于多电平变换技术的串联谐振电压源逆变电路在感应加热电源中的应用问题进行了研究.给出了一种带无源无损吸收电路的多电平逆变拓扑结构以及吸收电路的参数设计方法,实现了逆变电路中二极管反向恢复现象的抑制及功率器件开关条件的改善;通过对逆变电路死区工作过程的分析,确定了逆变电路的信号触发方式,解决了负载电压二次换向及电压波形的调整问题.通过工作频率为500kHz的感应加热电源的仿真和实验结果,验证了研究工作的可行性及正确性.     

小波变换在感应加热电源锁相环中的应用研究

为了解决感应加热电源中频率的正确跟踪问题,在锁相环中引入了小波变换技术,利用小波提取负载电压的基波信号以确定锁相频率。文中对小波函数与信号分解尺度的选择进行了分析。实验结果表明,小波变换技术的运用将有利于感应加热电源安全、高效的运行。     

中频轴承感应加热中基于频率的加热效率分析

针对中频感应加热器在实际使用过程中由于工况的改变,致使功率因数下降,效率降低的现实,分析了影响加热效率的主要因素,并重点对频率因素进行研究。指出通过数字信号处理器(DSP)对功率因数实时检测,同时对电源工作频率实时调整能大大提升加热效率。最后通过MATLAB实验仿真,证明方法正确有效。     

PI调节逆变式IGBT感应加热电源频率自动跟踪技术

针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题，采用以SG3525A为核心的感应加热电源，检测电源输出电压与输出电流之间的相位差大小，并以此信号作为PI调节的输入，通过该调节器控制感应加热电源的工作频率，实现了系统谐振频率的自动跟踪。该方法具有跟随速度快、频率跟踪准确、电路设计简单、工作可靠等优点。对上述方法的原理、电路设计以及实验结果等做了详细的分析和介绍。     

一种减小感应加热设备功率损耗的控制方法

研究了感应加热电源拓扑结构,基于全桥变流电路结构分析了电源的工作状态和输出波形,提出了一种减小损耗的有效途径,即新型定频移相控制技术(FFP),应用电磁感应理论,对感应加热电路的负载,即线圈部分的阻抗计算和优化进行了分析,得到了减小负载线圈损耗的方法。软开关仿真及实验结果验证了上述观点。     

便携式超音频感应加热电源设计

感应加热技术广泛应用于金属的熔炼、铸造、焊接等。传统的超音频感应加热电源体积、重量都较大,异种材料焊接加热效率低。设计一种便携式超音频感应加热电源,体积重量都较小,易于携带,并且可以进行异种材料的焊接。     

串联型感应加热电源的自动负载匹配技术

分析了串联型固态高频感应加热电源的工作原理,阐述了脉宽移相自动负载匹配技术的工作原理和实现方法.采用该匹配技术可以使高频感应加热电源一直保持网侧的高功率因数、低谐波、高效率,从而提高固态高频感应加热电源对负载变化的适应能力.     

并联谐振感应加热电源扫频启动的设计和应用*

在负载谐振频率范围较大的情况下,扫频启动是提高并联谐振感应加热电源启动成功率的一种方法.采用模拟器件的鉴相电路存在器件老化、频率跟踪响应慢的问题,数字信号处理器(DSP)在感应加热电源上的应用能解决这些问题.分析了以DSP为控制器的感应加热电源扫频启动流程,通过Simulink仿真和验证扫频启动的过程,介绍了整流相序自适应和相位检测的电路及方法.在样机中成功应用了该方法进行启动.     

由MAX038构成感应加热电源逆变触发电路

为了提高感应加热电源逆变器的工作和触发质量,设计了以函数发生器MAX038为核心构成的感应加热电源逆变触发电路,实现了无相差频率跟踪功能。文中对触发脉冲的相位补偿、死区和重叠区的产生以及起动电路进行了分析和设计,给出了实验结果。