【正文】 .............................. 15 167。 感應加熱電源主要由整流器、逆變器、負載及控制和保護電路組成，其電路結(jié)構(gòu)如圖 1． 1所示。 近鄰效應 —— 當兩根通有交流電的導體靠得很近時，在互相影響下，兩導體中的電流要重新分布。這種性質(zhì)在工業(yè)金屬熱處理方面獲得了廣泛的應用 [21。在高頻 (100kHz以上 )領(lǐng)域，國外己從傳統(tǒng)的電子管電源過渡到晶體管全固態(tài)電源。在器件的串并聯(lián)方式中，必須處理好串聯(lián)器件的均壓問題和并聯(lián)器件均流問題，由于器件制造工藝和參數(shù)的離散性，限制了器件的串并聯(lián)數(shù)目，且裝置的可靠性和串并聯(lián)數(shù)目成反比。 如圖 2． 2(b)所示，當負載工作于感性狀態(tài)時，負載電壓超前負載電流 φ電角度，電流換向時，電壓已換為正． 感性狀態(tài)下實現(xiàn)了開關(guān)管的零電流開通。由于它比較脆弱，對它的設(shè)計、選擇直接關(guān)系到整個電源的安全、可靠。 圖 A 表示逆變之后橋臂電壓波形，方波，峰值為 100V， f=。 （ 1）在空載狀態(tài)下，由于感應線圈的電感很小，導致電路的 頻率很高，加上在空載狀態(tài)，負載的等效電阻小，因而回路的電流很大，基于這個原因，感應加熱電源應盡量避免在空載狀態(tài)。本次設(shè)計提供了一 種小功率串聯(lián)諧振感應加熱電源的主電路的設(shè)計方法，希望有些思想對類似的工程設(shè)計工作有所貢獻。s Day on February 14, characterized by bouquets of roses, chocolates and romantic candlelight dinners, than they do about their home grown day for lovers. Even Qixi is nowadays referred to as the Chinese Valentine39。加上等效電阻降低，導致電流升高。從圖可以看出，橋臂電壓相 位超前副邊電壓相位 90176。在計算過程中，加深了對主電路的認識和對所學知識的理解。沒有選用電容，而是在橋臂上加兩個電容 Cd Cd2在電路中。如何設(shè)計制造大功率超高頻高性能的感應加熱電源，是電力電子科技工作者的重要課題 [41。 影響感應加熱電源發(fā)展的主要因素 (1)高頻化 目前 ,感應加熱電源在中頻段主要采用晶閘管，超音頻段主要是 IGBT，而高頻段，隨著 MOSFET 和 1GBT 性能不斷改進， SIT 將失去存在價值。在超音頻 (20kHz～ 1OOkHz)范圍內(nèi)， IGBT的應用占主導地位。 —— 真空磁導率 4π 10(H/m). μ—— 工件磁導率 (H/m ), μ —— 工件相對磁導率， ω —— 角頻率 (rad/s )， f—— 頻率 (HZ)。而其他的加熱方式是先加熱工件表面，然后把熱再傳導加熱內(nèi)部。如今，感應加熱也開始滲透到了人們的日常生活中，如電磁爐等以感應加熱原理制造的電器，為人們的日常生活提供了極大地方便。 確定整流晶閘管的參數(shù) ......................... 13 167。最后，在一臺半橋串聯(lián)諧振電源 上，通過改變整流濾波后的電壓，測試了 橋臂電壓 波形，并對波形進行簡要分析， 得出 感應加熱電源應盡量避免空載等實驗 結(jié)論 。 關(guān)鍵詞 ：感應加熱；串聯(lián)諧振；半橋串聯(lián)諧振逆變器； IGBT； 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計論文 2 A Design Of Induction Heating Power Inverter Abstract Induction heating can be used for metal smelting, diathermy, heat reatment and welding process, the manufacturing sector has bee an indispensable technology in metallurgy, defense, machining and other departments and ships, airplanes, cars and so on. Besides induction heating is constantly entering people39。 LC 濾波器的設(shè)計 ............................... 14 167。 感應加熱電源是感應加熱工藝實現(xiàn)的主要設(shè)備。 金屬中產(chǎn)生的功率為： Φc o o s 2 MfNEIP == 感應電勢和發(fā)熱功率不僅與頻率和磁場強弱有關(guān)，而且與工件的截面大小、截面形狀等有關(guān)，還與工件本身的導電、導磁特性等有關(guān)。 將 μ 。 1994年日本采用 IGBT研制出了 1200kW/5OkHz電流型感應加熱電源，逆變器工作于零點壓開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)了微機控制。感應加熱電源諧振逆變器可 實現(xiàn)軟開關(guān)，但由于通常功率較大，對功率器件，無源器件，電纜，布線，接地屏蔽等均有很多特殊要求，尤其是高頻電源。 河南科技大學畢業(yè)設(shè)計論文 8 第二 章 半橋串聯(lián)諧振逆變電源的主電路 全橋串聯(lián)諧振逆變電路 串聯(lián)諧振逆變 電路分為全橋串聯(lián)諧振逆變電路和半橋串聯(lián)諧振逆變電路兩類，首先對全橋串聯(lián)諧振逆變器進行介紹，其電路結(jié)構(gòu)如圖 2． 1所示。在實際電路中，濾波電感很難做準確的計算，一般根據(jù)經(jīng)驗值選用，本論文設(shè)計的 30KW感應加熱電源，可選用電感 Ld=。同時，也認識到自己所學知識的掌握的深度還不夠，沒有能對主電路做更深一步的分析。 圖 橋臂電壓和副邊電壓波形（ 200V） 圖 中 A 仍表示逆變之后橋臂電壓波形，方波，峰值為 50V，河南科技大學畢業(yè)設(shè)計論文 20 f=， B 表示原邊電感電壓，峰值為 180V。所以在加熱完成后應及時斷電。s Day. More and more young Chine se people begin to celebrate this day in a very similar way as that in western countries. Fewer people than ever will gaze at the heavens on Saturday to pick out the two stars shining bright on either side of the Milky Way, that is, if people even know on which day Qixi falls. There are ready reminders dotted about, in the form of big ads saying Sales on Chinese Valentine39。從電路的設(shè)計、分析、調(diào)試，到對問題的解決方法上，都有較大的提高。 圖 原邊電感電壓與橋臂電壓波形 實驗結(jié)論和小結(jié) 根據(jù)實驗結(jié)果，可以看出所采用的感應加熱電源可以達到預期的工作要求。分別如圖 ，圖 ，圖 ，圖 ，圖 。在逆變電路中 IGBT的作用是通過它的周期性開和關(guān)作用，把直流電壓變換成方波電壓，它是逆變電源中的關(guān)鍵核心元件。 如圖 2． 2(a)所示，當負載工作于容性狀態(tài)時，負載電流超前負載電壓口電角度，在換流過程中，負載電流由負變正時，電壓仍為負，導致反并聯(lián)二極管短時通過負載電流，由于二極管的反向恢復作用，使逆變器出現(xiàn)短時橋臂直通現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的大電流將損壞開關(guān)管 IGBT。 (2) 大容量化 從電路的角度，感應加熱電源的大容量化技術(shù)分兩類 :一是器件的串并聯(lián)；二是多臺電源的串并聯(lián)。歐美地區(qū)其他一些國家的系列化超音頻感應加熱電源的最大容量也達數(shù)百千瓦。頻率越高，工件的加熱厚度就越薄。 集膚效應：當交變電流通過導體時，沿導體截面上的電流分布 式部均勻的，最大電流密度出現(xiàn)在導體的表面層，這種電流集聚的現(xiàn)象稱為集膚效應。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，感應加熱裝置的面貌也日新月異，伴隨著 MOSFET、 IGBT等 電力電子器件的相繼出現(xiàn)，掀起了感應加熱裝置的革命，固態(tài)感應加熱裝置已逐步取代電子管式感應加熱裝置，在很多方面得到較廣泛的應用。 額定電壓 ............................... 15 167。 series resonance。其次介紹了串聯(lián)全橋逆變電路與串聯(lián)半橋逆 變電路的優(yōu)缺點 , 半橋串聯(lián)諧振逆變器 具有結(jié)構(gòu)簡單，控制容易，有良好的經(jīng)濟效益等特點 ， 故此， 分析了串聯(lián)半橋逆變 橋 的工作原理。 原始數(shù)據(jù) ...................................... 13 167。它不僅可對金屬材料直接加熱，而且也可對非金屬材料進行間接式加熱，如單晶硅的加熱拉伸 、半導體的提純、有機涂層的固化、人造寶石的熔煉等。 這就是感應加熱的原理。由于渦流所產(chǎn)生的熱量與渦流的平方成正比，因此由表面至芯部熱量下降速度要比渦流下降速度快的多，可以認為熱量(85～ 90%)集中在厚度為△的薄層中。預計短期內(nèi)，以固態(tài)器件構(gòu)成的低頻感應加熱電源在功率、價格、可靠性方面還很難與簡單可靠的工頻感應爐競爭，雖然其效率、體積和性能均大于工頻爐。另外，浙江大學在 90 年代己經(jīng)研制成功 30kW/300kHz MQSFET高頻感應加熱電源，并己成功應用于小型刀具的表面熱處理和飛機渦輪葉片的熱應力考核試驗中?？梢钥隙ǖ恼f，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，感應加熱電源在高新技術(shù)領(lǐng)域會有更廣泛的應用。本次設(shè)計中 f=1KHz,允許溫升不 超過 100℃，采取風冷，所以取 j＝ 6A/mm 2 。 計算感應加熱線圈的電感及主電路諧振電容 感應加熱線圈的電感 L3=μ N2 S/l 取 感應加熱線圈匝數(shù) N=3,面積 S=π (5/2)2cm2 ，磁路長度 l=3cm 在這里 ,感應加熱線圈即使在加熱工件放入后，也并沒有形成磁回路，所以取 μ為真空相對磁導率。 圖 橋臂電壓和副邊電壓波形（ 100V） 圖 中 A 仍表示逆變之后橋臂電壓波形，方波，峰值為 200V，f=。對于元器件如二極管、 IGBT 的選擇上 ，會有很多型號符合計算要求，要考慮安全系數(shù)、網(wǎng)壓波動和電壓尖峰等額外因素，選出合理方案。s misery, the cow told him to turn its hide into a pair of shoes after it died. The magic shoes whisked Niulang, who carried his two children in baskets strung from a shoulder pole, off on a chase after the empress. The pursuit enraged the empress, who took her hairpin and slashed it across the sky creating the Milky Way which separated husband from wife. But all was not lost as magpies, moved by their love and devotion, formed a bridge across the Milky Way to reunite the family. Even the Jade Emperor was touched, and allowed Niulang and Zhinu to meet once a year on the seventh night of the seventh month. This is how Qixi came to be. The festival can be traced back to the Han Dynasty (206 BCAD 220). Traditionally, people would look up at the sky and find a bright star in the constellation Aquila as well as the star Vega, which are identified as Niulang and Zhinu. The two stars shine on opposite sides of the Milky Way. Customs In bygone days, Qixi was not only a special day for lovers, but also for girls. It is also known as the Begging for Skills Festival or Daughters39。PFM 控制感應加熱技術(shù)研究 :[碩士學位論文 ] .杭州： 浙江 大學 ， 2021， 1～ 7 [2] 潘天明 .電子式高頻加熱裝置 .北京 :冶金工業(yè)出版社 ,1997 [3] 田健 .超音頻感應加熱電源的研制 :[碩士學位論文 ] .西安：西安理工大學， 2021,4～ 7 [4] 王小峰 . 400kHz/60kW 高頻感應加熱電源的研究 :[碩士學位論文 ] .沈陽： 沈陽工業(yè)大學 ， 3～ 8 [5] 高福華 .電工技術(shù) .第二版 .北京：機械工業(yè)出版社， 1993:88～ 92 [6] 楊旭，裴云慶，王兆安．開關(guān)電源技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社， 2021：47～ 48 [7] 何方殿