超音频感应加热电源的研究与设计

发布时间：2024-06-23 08:17

　　随着环保经济、绿色经济的发展,工业化道路也逐渐向更加节能、高效、环保的方向发展,与之相对应也推动了感应加热技术的发展。虽然国内的超音频感应加热技术发展迅速,但是在数字化、电路结构、容量等方面仍需要改进。因此本文以现场可编程门阵列(FPGA)为主控制芯片对超音频感应加热电源的数字化控制进行了研究。首先,本文以超音频感应加热电源作为研究对象,对串联和并联谐振电路进行分析和对比,选择串联谐振电路作为负载的谐振电路,主电路采用三相不可控整流和单相全桥逆变电路拓扑结构。分析和对比现有不同调功方式的优劣,选取逆变侧脉冲移相调功方式,并且详细分析了在容性状态下脉冲移相调功方式的工作状态。针对串联谐振感应加热电源的频繁启动和负载谐振电路等效负载的突变问题,选用频率内环和功率外环相结合的双闭环控制策略。为克服传统PI调节算法的缺点,采用变参数和积分分离型的PI调节算法,提高了系统的快速性。其次,对超音频感应加热电源系统的各项指标进行分析和计算,同时运用Matlab/Simulink软件对电源系统进行了建模,对锁相环模块和移相调功模块进行了仿真分析。与数字式PI分离调节算法比较,变参数和积分分离型的PI调...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图13开环时输出电压电流输出曲线

电子器件第35卷图11开环时功率输出曲线图13开环时输出电压电流输出曲线图14闭环时锁相环频率跟踪电流电压输出曲线图15双闭环控制的输出曲线5结论针对目前20kHz/10kW感应加热电源开关功耗大的缺点，本文提出了一种基于DSP的容性移相PWM和PFM控制的设计方案，并通过SIM....

图14闭环时锁相环频率跟踪电流电压输出曲线

电子器件第35卷图11开环时功率输出曲线图13开环时输出电压电流输出曲线图14闭环时锁相环频率跟踪电流电压输出曲线图15双闭环控制的输出曲线5结论针对目前20kHz/10kW感应加热电源开关功耗大的缺点，本文提出了一种基于DSP的容性移相PWM和PFM控制的设计方案，并通过SIM....

图1一1不f油钻挺感应加热示意图

石油钻挺电加热工艺技术，使稠油变稀，可实现稠油的顺利开采。采用感应加热速度快，加热温度高，易控制，作业环境好，环保，几乎无热、噪声、粉尘等污染。如图1一1所示为在石油开采场石油钻挺感应加热示意图。1一油田礁斗机2一伺服电机3一石油钻挺4一感应线圈5一感应加热电源6一终端控制器巨巨....

图1一2感应加热原理图

感应加热电源是将频率为50Hz的市电接入，经过整流滤波后利用逆变电路将其转变为一定频率的交流电流，再供给负载部分的加热线圈，加热线圈将建立交变磁场。电磁感应加热系统的方框图如图1一3所示。控制电路图1一3感应加热系统方框图

本文编号：3995235