基于固态变压器的同步双频感应加热电源研究

发布时间：2021-06-09 19:20

　　同步双频感应加热电源在加热齿轮等复杂工件时具有良好的工艺性。目前提出的同步双频感应电源拓扑都具有整流部分,但电网中存在固态变压器时,可以通过固态变压器实现整流,无需传统拓扑的整流部分。基于固态变压器提出一种新型的同步双频感应加热电源拓扑,当电网中存在固态变压器时可省去传统拓扑中的整流部分,且具有减少谐波对电网污染、电气隔离等优点,给出了各部分控制方式,允许完全控制中频和高频逆变谐振槽路的输出功率和频率,设计了双频谐振网络参数,搭建了实验样机,分别对中频和高频槽路不同输出功率比例进行实验,验证了所提拓扑的可行性。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(04)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１感应电源拓扑及控制??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ａｎｄ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｏｆ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｏｗｅｒ?ｓｕｐｐｌｙ??其中，ＨＰＦ（ＬＰＦ）为高（低）通滤波器；ＰＤ为鉴??相器；ＶＣＯ为压控振荡器

ｓｏｎ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｍｅａｎ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ??图５ａ，ｂ（仿真图）分别为中频和高频逆变某??一开关管两端电压ｆ／ｏｓ和流过开关管的电流心波??形。可见，开关管的开通和关断都在电流为零时进??行，能够实现软开关，器件的开关损耗较校图６ａ，ｂ??分别是逆变级中频和高频输出功率各为１／２时，??中频谐振电流心和高频谐振电流ｉＱＨ波形。可见，??中频谐振电流ｋ和高频谐振电流ｉＣＨ都接近于正??弦，且大小相等，验证了控制的可行性。??＂（１０?ｍｓ／格）??图２?和Ｗ波形??Ｆｉｇ．?２?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?１＾，４，ｚｚｓ?ａｎｄ?ｆ／士??图３为隔离级ＣＬＬＬＣ谐振变换器波形，由于??移相作用，所以谐振变换器的逆变电压￣为三电??平；输出直流电压ｉ／。稳定在１０?Ｖ左右；变压器变??比为２：１，所以初级电流Ｌ是次级电流Ｌ的１／２，??又因为其输出电流ｈ为高频和低频的叠加且控??制部分增加了电流环，所以谐振电流大小波动较??大，对采样电流ｈ增加均值滤波后谐振电流波形??有所改善，如图４所示（仿真图）。??謂??图３？，ＬＬ及［７。波形??Ｆｉｇ．?３?Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?ｕｃｄｉｉＬＸ，ｉｉ２?ａｎｄ?Ｕ０??ＪＶＶＨｒｒＶｌｉｒ；ｌｉ??＂（４０?ｕｓ／格）??３．０６?ｊｊｉＦ。为了减小高频对中频槽路的影响，中频??槽路选择串联一个７６７?ｐＨ的电感计算得到中??频谐振电容Ｃｔ＝３２．６６?（ｘＦ。??如图２所桥输入电压＆为三电平，交??流侧电流４基本为正弦，谐波含量小，与电网电压??同相位，所以系统稳定时在单位功率因数下运??行，且输出直流电压Ｗ稳定在５０

图３？，ＬＬ及［７

【参考文献】：
期刊论文
[1]二极管钳位型逆变器双频感应加热电源的解耦控制[J]. 刘庆丰,冷朝霞.  中国电机工程学报. 2019(06)
[2]双向LLC谐振变换器的变频-移相控制方法[J]. 陶文栋,王玉斌,张丰一,曲增彬,潘腾腾.  电工技术学报. 2018(24)
[3]同步双频感应加热电源的研究与实现[J]. 刘平,杨亚萌,卢慧.  电力电子技术. 2018(02)
[4]基于多电平逆变器的感应加热双频率输出设计[J]. 冷朝霞,刘庆丰.  电工技术学报. 2016(24)
[5]双向CLLLC谐振型直流变压器的分析与设计[J]. 陈启超,纪延超,王建赜.  中国电机工程学报. 2014(18)
[6]同步双频感应加热电源的研究[J]. 王娅琦,周伟松,赵前哲.  电力电子技术. 2013(01)
[7]双闭环控制感应加热电源设计与仿真分析[J]. 刘畅,黄正兴,陈毅.  电子器件. 2012(06)
[8]齿轮双频感应淬火技术[J]. 王志明.  金属热处理. 2012(10)

硕士论文
[1]单相级联H桥整流器控制算法研究与实验平台设计[D]. 曹梦华.西南交通大学 2017



本文编号：3221165