双输出感应加热电源耦合特性研究

发布时间：2020-10-18 15:21

　　 铝合金作为工业应用极其广泛的有色金属材料,具有密度小,强度高,可塑性好,导电导热性强等优点,已普遍应用于航空航天、汽车、机械制造、船舶等领域。随着国家产业结构升级,行业对铝合金型材质量提出了更高的要求。感应加热凭借加热速度快、效率高、节能环保等优点已成为铝合金加热的必然选择。在挤压成型工艺中,由于高速挤压时铝合金锭内存在复杂的热量交换,导致型材出口处温度升高,严重影响产品质量。因此,通常采用双线圈进行梯度加热,以抵消挤压过程中的热量差。然而双线圈加热时,由于线圈之间磁场的交叉耦合,引起输出功率的耦合,从而影响工件梯度加热效果及逆变器安全运行。本文主要针对双线圈加热时的线圈磁场耦合问题进行研究,最终借助解耦控制方法实现线圈磁场耦合的抑制及输出功率的调节。首先针对双线圈磁场耦合现象对工件加热及逆变器的影响进行了详细分析,并总结出影响线圈耦合功率的主要因素,然后,基于三桥臂的双输出感应加热电源,为了保证负载线圈电流同频同相,本文决定采用脉冲密度调功的策略完成功率调节并减小线圈磁场耦合影响。其次利用Maxwell和ANSYS Worbench软件对不同线圈铝合金加热的磁场分布特性和梯度加热效果进行仿真对比,验证了双线圈梯度加热的优良特性。最后对该拓扑进行参数设计,并在PSIM中进行仿真;搭建了小功率双输出感应加热电源样机,通过对比实验印证了理论推导的合理性。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM924.01
【部分图文】：

绪论要理论基础——电磁感应定律起源于 18热技术[1]。近二十年来，随着电力电子等热发展十分迅猛。凭借其环保、节能、安，目前在国防、冶金、机械制造、材料加点[2]。内容原理是将被加热工件置于高频的交变磁场中，在工件表面上产生涡流，从而利用工件内 1-1 所示。

图 1-2 铝合金挤压成型示意图2 The schematic diagram of aluminum alloy extrusion铝合金锭开始挤压时，锭坯内便开始了各种热、工件与模具的摩擦热、工件与挤压筒的量的交换将导致挤压过程中铝合金锭自身温近挤压模具处时，铝合金锭坯温度越高，越温度的升高将导致铝合金锭挤压温度变高，以及断裂等问题，难以达到工业生产的要求题的最有效措施是采用等温挤压技术。图 1分，一部分是挤压力极限曲线，超过该曲线了挤压型材品质的临界线，如果超过该曲线材品质也无法保证，容易出现断裂、扭曲等型工艺对参数的要求范围，该区域内提供了挤压速度

题的最有效措施是采用等温挤压技术。图分，一部分是挤压力极限曲线，超过该曲了挤压型材品质的临界线，如果超过该曲材品质也无法保证，容易出现断裂、扭曲型工艺对参数的要求范围，该区域内提供
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本文编号：2846474