IGBT高频感应加热电源的研制

以IGBT为开关元件,研制了15kW高频感应加热电源。对该电源的逆变电路、控制电路、驱动电路等进行了研究。实验结果表明:并联谐振逆变电路开关器件上流过的电流小,开关损耗低,电路简单,容易控制,适用于小功率感应加热电源。     

高频感应加热电源系统设计

针对感应加热电源在小型工件的热处理和焊接等工业加工技术方面,存在功率不集中、输出频率较低和工作状态不稳定等问题,设计了一台1 MHz/5 k W的高频感应加热电源.给出了整流滤波电路、全桥逆变电路、信号处理电路、隔离变压器等的设计过程和相应的硬件电路图.构建了感应加热电源闭环控制系统的仿真模型.通过仿真验证了所提出的基于模糊控制算法的移相调功(pulse skip modulation,PSM)和调频调功(pulse frequency modulation,PFM)双闭环控制的有效性.搭建实验平台,完成了信号处理电路检测及光耦实验,并对实验数据进行曲线拟合并分析得出误差百分比低于5%,从而验证了硬件电路设计的合理性.     

全固态高频感应电源的研究

对高频感应加热电源的逆变器的拓扑结构及其驱动控制电路、功率调整电路及其控制电路、保护电路等进行了分析设计，采用锁相环技术自动进行频率跟踪，使整机能高效率的工作；制作了2KVA/100KHz用于蒸镀法的电源，文中给出了部分具体电路和输出波形。     

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.     

高频感应加热设备仿人智能控制及其仿真

提出了一种温度智能控制系统,论述了仿人智能控制（SHIC）算法的基本算法、特点及其在高频加热设备中的应用,对SHIC和常规PID算法的控制效果进行了数字仿真,结果表明SHIC具有良好的控制品质,用SHIC开发的控制系统更容易操作。该温度智能控制系统已经在西南某国防科研单位实际应用。     

大功率高频感应脉冲加热特性研究

大功率高频感应脉冲淬火是一项新兴的高能量密度、高效益的热处理技术。本文采用微机控制、检测的大功率高频感应脉冲发生器和光导纤维快速测温系统,对于该技术的加热特性进行了较系统地研究,并从电磁场方程出发,在理论上进行了较深入的讨论。作者还借助计算机数据处理求得了与功率密度有关的热透深度与加热时间之间的回归方程。     

基于高频感应加热电源的新型软斩波器研究

介绍了一种用于逆变电源功率调节的新型零电压零电流转换(ZVZCT)直流斩波器,该斩波器克服了传统ZCT斩波器或ZVT斩波器不能零电流开通和负载续流二极管不能软关断的缺点,适合用于以MOSFET为开关器件的高频电源场合,并对该变换器的稳定运行情况进行了详细的分析,同时进行了仿真验证,仿真结果表明,该ZVZCT软斩波器能可靠地运行在高频场合,实现较大范围内的电压和功率调节.     

新型感应加热电源调功方式的仿真

针对现存各种感应加热电源调功方式的不足,提出了模糊-PI复合控制的调功方法。该方法综合了模糊控制与PI调节的优点,确定了模糊控制器与PI调节器的最佳参数,给出了模糊-PI复合控制器仿真模型。仿真实验表明,模糊-PI控制器完全满足控制要求,控制效果良好,具有控制精度高,响应速度快的优点。     

高频感应加热硼铝共渗

利用高频感应加热进行膏剂硼铝共渗，分析了渗剂中硼，铝含量对共渗层组织结构的影响，测定了渗层硬度及耐稀硫酸腐蚀的能力。结果表明，通过调整渗剂成分可以获得高硬度高耐蚀的硼铝共渗层。     

基于模糊控制器的感应加热电源设计

应用模糊控制器,对感应加热电源进行研究与设计,并将该模糊控制器应用于50 kW感应加热电源,实验波形和分析结果证明,该控制器不仅响应速度快且具有较高的控制精度.     

基于模糊控制器的感应加热电源设计

应用模糊控制器,对感应加热电源进行研究与设计,并将该模糊控制器应用于50 kW感应加热电源,实验波形和分析结果证明,该控制器不仅响应速度快且具有较高的控制精度.     

感应加热电源CCL静电耦合负载匹配电路分析

提出了一种感应加热电源静电耦合CCL负载匹配方法。详细讨论了CCL构成谐振电路的特点,分析了负载匹配时输出最大功率与匹配电容的关系。在典型负载参数下,进行了负载匹配仿真实验,得到了特性曲线。仿真结果表明,该方法在负载得到最大功率时,可方便地进行补偿电容的计算,为分析感应加热负载匹配提供了一种新的分析思路。     

感应加热谐振电路新拓扑模型研究

为了降低电压型逆变器在高频感应加热电源应用中功率器件上的电流和功耗，提出了一种适用于高频大功率感应加热的新型电感-电感-电容（LLC）谐振拓扑。在拓扑中增加电感，使电源和负载隔离，通过调节负载电流大小来降低功率器件上的功耗；同时去掉高频功率匹配变压器，减小电源的体积和重量，并提高电源效率。给出了该拓扑的谐振特性和各参数设计准则，并根据拓扑特性和系统要求设计了新的锁相环（PLL）控制系统。仿真和实验结果表明，这种拓扑相对于传统的谐振拓扑更能满足高频大功率应用环境的要求。     

钢水化学加热法硅铁发热剂的研究

研究工作是在中频感应炉上模拟ＣＡＳ－ＯＢ工艺进行的,以发热效率为衡量标准对在钢水化学加热法中用硅铁作发热剂,硅铁合适的加入量,适宜的氧气供给量和供氧强度等影响因素进行了研究,并提出合适的工艺参数。     

中频热推弯管成形工艺及其CAD系统开发

介绍了作者关于中频热推变管新工艺的研究成果及根据该成果研制的弈管工艺参数CAD系统。中频热推弯管工艺是现有各种弯管工艺中最为经济有较的一种。它采用中频感应加热,在牛角芯棒上连续推制成形的方法加工弯管,避免了传统弯管工艺成形时弯管凸边管壁受拉减薄、凹边管壁受压增厚而造成的弯管壁厚不均匀现象。     

160kW/30kHz超音频感应加热电源的研究

采用全控型电力半导体器件IGBT,研制了160kW/30kHz并联逆变式超音频感应加热电源。提出了一种新颖的零压启动限幅的他激转自激方法;设计了适用于并联谐振逆变器的IGBT驱动电路,顺利解决了驱动信号时间补偿问题。     

感应电动机两种非线性解耦控制方法的研究

针对感应电动机调速控制系统,研究了基于非线性状态反馈控制和Lyapunov积分控制的两种控制方法,两种控制方法均可实现感应电动机转速和磁链的完全动态线性解耦控制,但后者增加了积分控制及电流控制环节,使系统响应增强.仿真结果表明,他们均具有良好的调速控制性能.通过对两种方法的比较和分析,两种控制方法具有良好的稳态特性,但后者的动态特性更好,且对电阻参数的变化其鲁棒性更强.     

Numerical analysis on Joule heating of double-loop channel induction furnaces

In order to investigate Joule heating power, a three-dimensional finite element model (FEM) was developed to predict Joule heating power in the channels of double-loop inductor. The simulated results were compared with experimental data from low load trials for a 400 kW inductor. The results, such as power factor and Joule heating power, show reasonable correlation with experimental data, and Joule heating rate reaches the maximum at the corners and the minimum at the centre of the cross-section area. With increasing relative permeability of iron core, length of coils, current frequency and resistivity of metal melt, the power factor and Joule heating power change. It is concluded that current frequency, the resistivity and length of the coil play a critical role in determining the power factor and Joule heating power, whereas relative permeability of the magnetic core shows no significant influence on them.