电磁感应加热采暖电源设计与研究

发布时间：2020-11-05 12:56

　　 电磁感应加热技术因其绿色、环保、节能以及便携性等特点在工业和民用领域有着越来越广泛的应用,同时也有着广泛的应用前景。本文将此技术应用于冬季室外临时厂房的供暖问题上,介绍了感应加热设备的相关理论、软硬件设计等。本文简要叙述了电磁感应的相关背景、发展趋势以及其基本原理,包括加热原理和影响加热效果的三大效应等;对常规的拓扑结构进行了分析、对比,确定了各级电路的具体选型,整流侧选用三相不控整流电路,逆变侧选用单相桥式逆变电路,负载侧选用LC串联谐振负载,并简要介绍了逆变侧电路的几种调制方法。简要介绍了频率跟踪技术,对比了模拟和数字锁相环的优缺点,并叙述了由DSP实现的数字锁相环。在matlab的simulink中进行了系统的仿真,验证了功率调节、频率调节的可行性。分析并确定了各级电路的各项参数,包括整流侧的整流二极管以及逆变侧的IGBT等开关器件、直流侧的充电电容、进行负载匹配的电阻与电抗器等。针对TMS320F28035为主控的感应加热电源进行了硬件设计,主要有主控电路、驱动电路、保护电路、显示电路和数据传输电路的分析与设计等。按照硬件参数设计搭建了一台30kW/20KHz的感应加热调试实验平台,做了相关实验。按照仿真的参数以及硬件参数进行了DSP程序的设计并简要介绍了系统的软件编译环境和控制芯片。软件部分的框架为主程序流程图,其中以其他的各项子程序填充,包括PWM子程序,保护功能子程序以及SPI数据传输子程序。
【学位单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM924.01;TU832
【部分图文】：

电磁感应原理图

图 2.3 集肤效应原理内遵循一定的由外向内衰减的规律，当处导体表面电流密度的大约1e=0.368 倍，表示为：) 频率（Hz）导率，一般取μ0= 4π 10 9（H/cm）Ω cm）

图 2.4 邻近效应效果图集肤效应是共存的，相对而言，邻近效应的危害要远面的电流密度更大，只是铜损增加了，无多余危的有效电阻，进而改变了电流的大小，尤其在绕组层应产生的涡流也在增加，这时的工作衰减较集肤效减小最大电动势减小邻近效应，增加电源能量的利应圆环效应原理图。高频交变电流通过圆柱形状或环分分布在圆柱状或环状导体的内侧，简而言之就是电的外侧会比内侧通过更多的磁感线，所以靠近导体流向内侧汇集，从而产生此现象。导体的径向厚度种现象就越明显。因此在设计加热电源时必须考虑加热导体内侧比外侧的温升快的多的现象的产生。中，加热圆柱体（销轴类产品）的外表面相对容易
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本文编号：2871664