用于弱磁性材料的感應(yīng)加熱電源研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 13:11
感應(yīng)加熱是基于電磁感應(yīng)定律,將電能轉(zhuǎn)化為熱能的加熱方式。相對(duì)傳統(tǒng)的煤、石油等加熱方式,感應(yīng)加熱具有加熱速度快、效率高、易于控制、節(jié)能環(huán)保等一系列優(yōu)點(diǎn),故廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。感應(yīng)加熱主要通過工件中的感應(yīng)渦流產(chǎn)生焦耳熱來實(shí)現(xiàn)加熱效果,但對(duì)于鋁、銅等弱磁性材料的工件,由于其磁導(dǎo)率非常低,不易感生出渦流,故需感應(yīng)加熱電源有較高頻率的輸出以增大渦流的產(chǎn)生。電源工作頻率的提高會(huì)增大開關(guān)損耗,降低電路效率,另外,感應(yīng)加熱電源需實(shí)現(xiàn)良好的負(fù)載匹配,而采用高頻變壓器進(jìn)行匹配,會(huì)增大電源體積且高頻變壓器設(shè)計(jì)較困難。雙E類逆變器電路結(jié)構(gòu)簡單,且其利用軟開關(guān)在高頻時(shí)也可保持較高的效率,適用于高頻場(chǎng)合,故本文所設(shè)計(jì)的電源采用了雙E類逆變器。本文在詳細(xì)分析雙E類逆變器工作原理及LLC諧振電路特性的基礎(chǔ)上,將三階LLC諧振電路應(yīng)用于雙E類逆變器。研究了基于LLC諧振電路的雙E類逆變器的電路特性及參數(shù)設(shè)計(jì)方法;另外,推導(dǎo)了該逆變器在任意工作狀態(tài)時(shí)電路特征參量與負(fù)載間的關(guān)系,研究了該逆變器在負(fù)載變化時(shí)的電路特性。通過理論研究得出:LLC諧振電路可將較大的負(fù)載變化等效變換到較小的范圍內(nèi),減小雙E類逆變器對(duì)負(fù)載變化的敏感程...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 感應(yīng)加熱基本知識(shí)
1.1.1 感應(yīng)加熱基本原理
1.1.2 感應(yīng)加熱的特點(diǎn)和用途
1.2 弱磁性材料加熱特點(diǎn)
1.3 高頻感應(yīng)加熱電源研究現(xiàn)狀
1.4 論文選題意義及主要研究內(nèi)容
2 雙E類逆變器的研究
2.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 軟開關(guān)工作狀態(tài)分析
2.3 最佳狀態(tài)各參量關(guān)系分析
2.4 本章小結(jié)
3 基于LLC的雙E類逆變器研究
3.1 LLC諧振電路特性分析
3.1.1 阻抗特性分析
3.1.2 電流變換特性分析
3.1.3 負(fù)載功率分析
3.2 參數(shù)設(shè)計(jì)方法
3.3 負(fù)載變化時(shí)電路特性分析
3.3.1 電路特征參量與負(fù)載間關(guān)系
3.3.2 電路對(duì)負(fù)載電感變化的敏感度分析
3.3.3 負(fù)載電阻變化時(shí)電路特性分析
3.4 仿真及分析
3.4.1 基于ANSYS的感應(yīng)加熱仿真
3.4.2 電路仿真及分析
3.5 本章小結(jié)
4 感應(yīng)加熱電源硬件設(shè)計(jì)
4.1 電源主電路整體結(jié)構(gòu)
4.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)及器件選型
4.2.1 整流環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.2 BUCK電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.3 逆變器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 驅(qū)動(dòng)電路
4.4 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 逆變器輸出波形
5.2 開關(guān)狀態(tài)波形
5.2.1 最佳狀態(tài)時(shí)開關(guān)波形
5.2.2 負(fù)載電阻變化時(shí)開關(guān)波形
5.3 電路效率分析
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中心抽頭變壓器的倍頻感應(yīng)加熱電源[J]. 盧華,胡金剛,畢闖,向勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]高效E類功率放大電路的建模與優(yōu)化[J]. 邵琪,劉浩,方學(xué)林,李洪誼. 電力電子技術(shù). 2016(02)
[3]E類放大電路的并聯(lián)諧振電容分析[J]. 丘小輝,盧文成,毛行奎. 電氣技術(shù). 2015(06)
[4]E類逆變器在無線電能傳輸系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 黃曉生,陳為. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[5]E類功率放大器負(fù)載變化對(duì)工作特性的影響分析[J]. 鄧思建,譚堅(jiān)文,廖瑞金,葉方偉,曾德平,劉青松. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]交錯(cuò)分時(shí)控制弧焊高頻逆變電路的研究[J]. 張艷,李守智. 電力電子技術(shù). 2013(04)
[7]一種新型超高頻感應(yīng)加熱混合全橋逆變器[J]. 李時(shí)峰,呂默影,陳輝明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]超高頻感應(yīng)加熱電源逆變器負(fù)載拓?fù)涞难芯縖J]. 岳金偉,陳輝明,王正仕. 機(jī)電工程. 2010(06)
[9]串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源的自動(dòng)負(fù)載匹配技術(shù)[J]. 李亞斌,彭詠龍,劉永豐. 電力電子技術(shù). 2009(08)
[10]超高頻感應(yīng)加熱電源的新型諧振變換器研究[J]. 周克冬,沈錦飛,邱正偉,沈冬輝. 電力電子技術(shù). 2009(02)
博士論文
[1]電壓型負(fù)載諧振變換器諧振槽路參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與負(fù)載匹配的研究[D]. 李金剛.西安理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電場(chǎng)耦合式非導(dǎo)體接觸供電穩(wěn)壓穩(wěn)流技術(shù)研究[D]. 伍紅霞.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于E類逆變器的膠囊機(jī)器人無線供電系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃湛鈞.東北大學(xué) 2014
[3]一種適合超高頻感應(yīng)加熱電源的混合全橋逆變器[D]. 李時(shí)峰.浙江大學(xué) 2012
[4]高頻感應(yīng)加熱電源技術(shù)的研究[D]. 尹卿.華北電力大學(xué) 2011
[5]用于水加熱裝置的高頻感應(yīng)加熱電源設(shè)計(jì)[D]. 孫琪.西安理工大學(xué) 2010
[6]ClassE變換器控制特性及磁集成技術(shù)的研究[D]. 錢海.南京航空航天大學(xué) 2010
[7]一種新型高頻感應(yīng)加熱拓?fù)涞难芯縖D]. 孫晉坤.西安理工大學(xué) 2009
[8]感應(yīng)加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3179423
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 感應(yīng)加熱基本知識(shí)
1.1.1 感應(yīng)加熱基本原理
1.1.2 感應(yīng)加熱的特點(diǎn)和用途
1.2 弱磁性材料加熱特點(diǎn)
1.3 高頻感應(yīng)加熱電源研究現(xiàn)狀
1.4 論文選題意義及主要研究內(nèi)容
2 雙E類逆變器的研究
2.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
2.2 軟開關(guān)工作狀態(tài)分析
2.3 最佳狀態(tài)各參量關(guān)系分析
2.4 本章小結(jié)
3 基于LLC的雙E類逆變器研究
3.1 LLC諧振電路特性分析
3.1.1 阻抗特性分析
3.1.2 電流變換特性分析
3.1.3 負(fù)載功率分析
3.2 參數(shù)設(shè)計(jì)方法
3.3 負(fù)載變化時(shí)電路特性分析
3.3.1 電路特征參量與負(fù)載間關(guān)系
3.3.2 電路對(duì)負(fù)載電感變化的敏感度分析
3.3.3 負(fù)載電阻變化時(shí)電路特性分析
3.4 仿真及分析
3.4.1 基于ANSYS的感應(yīng)加熱仿真
3.4.2 電路仿真及分析
3.5 本章小結(jié)
4 感應(yīng)加熱電源硬件設(shè)計(jì)
4.1 電源主電路整體結(jié)構(gòu)
4.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)及器件選型
4.2.1 整流環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.2 BUCK電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2.3 逆變器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3 驅(qū)動(dòng)電路
4.4 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 逆變器輸出波形
5.2 開關(guān)狀態(tài)波形
5.2.1 最佳狀態(tài)時(shí)開關(guān)波形
5.2.2 負(fù)載電阻變化時(shí)開關(guān)波形
5.3 電路效率分析
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中心抽頭變壓器的倍頻感應(yīng)加熱電源[J]. 盧華,胡金剛,畢闖,向勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(24)
[2]高效E類功率放大電路的建模與優(yōu)化[J]. 邵琪,劉浩,方學(xué)林,李洪誼. 電力電子技術(shù). 2016(02)
[3]E類放大電路的并聯(lián)諧振電容分析[J]. 丘小輝,盧文成,毛行奎. 電氣技術(shù). 2015(06)
[4]E類逆變器在無線電能傳輸系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 黃曉生,陳為. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[5]E類功率放大器負(fù)載變化對(duì)工作特性的影響分析[J]. 鄧思建,譚堅(jiān)文,廖瑞金,葉方偉,曾德平,劉青松. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]交錯(cuò)分時(shí)控制弧焊高頻逆變電路的研究[J]. 張艷,李守智. 電力電子技術(shù). 2013(04)
[7]一種新型超高頻感應(yīng)加熱混合全橋逆變器[J]. 李時(shí)峰,呂默影,陳輝明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]超高頻感應(yīng)加熱電源逆變器負(fù)載拓?fù)涞难芯縖J]. 岳金偉,陳輝明,王正仕. 機(jī)電工程. 2010(06)
[9]串聯(lián)型感應(yīng)加熱電源的自動(dòng)負(fù)載匹配技術(shù)[J]. 李亞斌,彭詠龍,劉永豐. 電力電子技術(shù). 2009(08)
[10]超高頻感應(yīng)加熱電源的新型諧振變換器研究[J]. 周克冬,沈錦飛,邱正偉,沈冬輝. 電力電子技術(shù). 2009(02)
博士論文
[1]電壓型負(fù)載諧振變換器諧振槽路參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與負(fù)載匹配的研究[D]. 李金剛.西安理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]電場(chǎng)耦合式非導(dǎo)體接觸供電穩(wěn)壓穩(wěn)流技術(shù)研究[D]. 伍紅霞.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于E類逆變器的膠囊機(jī)器人無線供電系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃湛鈞.東北大學(xué) 2014
[3]一種適合超高頻感應(yīng)加熱電源的混合全橋逆變器[D]. 李時(shí)峰.浙江大學(xué) 2012
[4]高頻感應(yīng)加熱電源技術(shù)的研究[D]. 尹卿.華北電力大學(xué) 2011
[5]用于水加熱裝置的高頻感應(yīng)加熱電源設(shè)計(jì)[D]. 孫琪.西安理工大學(xué) 2010
[6]ClassE變換器控制特性及磁集成技術(shù)的研究[D]. 錢海.南京航空航天大學(xué) 2010
[7]一種新型高頻感應(yīng)加熱拓?fù)涞难芯縖D]. 孫晉坤.西安理工大學(xué) 2009
[8]感應(yīng)加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學(xué) 2007
本文編號(hào):3179423
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