針對常規(guī)水冷銅管式感應加熱電源存在加熱效率低、均勻性差且電源啟動緩慢等問題,本文采用了一種帶U型磁軛探頭的激勵電源,并對電源拓撲結構、驅動電路及頻率跟蹤控制等關鍵技術進行了研究。首先,闡述了脈沖渦流熱成像的檢測機理,在此基礎上,結合脈沖渦流熱成像對激勵源的功率密度、啟動時間、加熱均勻性等特殊要求,提出了一種大功率脈沖式感應加熱電源系統(tǒng)方案。采用一種帶U型磁軛的激勵線圈結構作為負載探頭,并利用COMSOL 5.2進行探頭和試樣的電磁熱耦合仿真分析;采用理論分析對電源各個模塊進行詳細的介紹和計算,利用Pspice對串聯(lián)諧振電路的工作狀態(tài)以及緩沖電路對尖峰電壓吸收效果進行仿真研究;設計了基于KA962F的驅動電路并仿真分析寄生參數(shù)對驅動電路的影響。其次,針對傳統(tǒng)全數(shù)字鎖相環(huán)頻率跟蹤技術存在穩(wěn)定性差和抗干擾能力弱以及不能人為設置頻率跟蹤策略等問題,提出了一種基于FPGA的改進型全數(shù)字定角頻率跟蹤技術,在此基礎上對改進型定角頻率跟蹤技術進行詳細的理論分析;建立了控制系統(tǒng)的目標函數(shù),并仿真分析了品質因數(shù)、啟動頻率和頻率步進值等不同參數(shù)對控制系統(tǒng)性能的影響。最后,在上述理論分析和仿真研究的基礎上,研制了一臺20kHz/10kW的脈沖式感應加熱電源樣機,對電源性能進行了測試,并將其應用于脈沖渦流熱成像實驗。實驗結果表明:電源驅動電路性能穩(wěn)定,同時改進型定角頻率跟蹤技術能在5 ms內快速的實現(xiàn)頻率跟蹤,并且能檢測出深度為0.5 mm長度為5mm微小金屬裂紋。
【學位單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN86

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王玨;竇愛玉;;一種鋁合金感應加熱電源的設計[J];變頻器世界;2019年07期

2 莊志惠;;基于單片機控制的感應加熱電源的設計[J];數(shù)字技術與應用;2017年07期

3 高發(fā)亮;張寶杰;;感應加熱電源關鍵技術研究[J];電源世界;2016年02期

4 范文濤;;感應加熱電源的調頻調功研究[J];科技視界;2016年18期

5 韓廣朋;張奕黃;劉彥忠;李澤源;;感應加熱電源頻率跟蹤技術研究[J];電源技術;2014年01期

6 王婭琦;周偉松;趙前哲;;同步雙頻感應加熱電源的研究[J];電力電子技術;2013年01期

7 白長生;劉源;萬程程;李婷;;橋內移相控制感應加熱電源的研究[J];工業(yè)加熱;2013年03期

8 任瑋;;感應加熱電源常見調功方式的探討[J];電子世界;2013年20期

9 王健;寧廷群;王軍;;感應加熱電源不同調功方式的分析[J];煤礦機電;2009年02期

10 韓曉敏;尹海;張光先;;感應加熱電源[J];電焊機;2007年07期

相關會議論文 前8條

1 馬娟;周偉松;趙前哲;;串聯(lián)諧振感應加熱電源的關鍵技術研究[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

2 戴斌;王華民;劉慶豐;冷朝霞;;基于滑模的感應加熱電源電流控制方案[A];2006中國電工技術學會電力電子學會第十屆學術年會論文摘要集[C];2006年

3 胡鐵軍;王克爭;張濱;;高頻感應加熱電源控制電路的研制[A];第十次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2001年

4 熊文;劉惠康;唐興隆;;PWM整流器在感應加熱電源中的應用[A];2008全國第十三屆自動化應用技術學術交流會論文集[C];2008年

5 季凌云;李守智;;感應加熱在鋼鐵生產中的應用與新進展[A];第十屆中國鋼鐵年會暨第六屆寶鋼學術年會論文集II[C];2015年

6 熊文;劉惠康;唐興隆;;PWM整流器在感應加熱電源中的應用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

7 李文江;莊益詩;;基于TMS320C2812的PWM移相控制在感應加熱電源中的應用[A];第18屆全國煤礦自動化與信息化學術會議論文集[C];2008年

8 楊莉;蔣莉;詹益清;左智勇;;關于進口的新一代雙頻淬火機床控制系統(tǒng)的研究與應用[A];2018中國自動化大會(CAC2018)論文集[C];2018年

相關重要報紙文章 前3條

1 ;我有技術[N];科技日報;2015年

2 周偉松 作者為電力電子廠廠長;發(fā)揮產學研結合優(yōu)勢，開創(chuàng)電力電子廠發(fā)展的新局面[N];新清華;2004年

3 本報記者 陳e

本文編號：2821639