感应加热电源研究

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基于Fuzzy-PI复合控制的感应加热电源的研究

基于Fuzzy-PI复合控制的感应加热电源的研究

g o o d s t a b i l i y t a n d d y na mi c p e fo r m a r nc e ,m e e t t h e r e q u i r e me n t s of i n ve r t e r po we r s u p pl y a nd h a s g oo d
法, 由偏 差 的大 小 作 为切换 的条 件 , 将F u z z y和 P I D 的稳 态误 差 控制 为 0 ,有着 很好 的消除稳 态误 差 的
作用 。 因此提出模糊控制和 P I 的控制相结合的一种
方案 , 即F u z z y — P I 复合 控制 。大偏 差范 围 内采 用模 糊控制 , 可 提 高 系 统 响 应 速度 , 克 服 系 统 非 线性 因 素 的影 响 ; 在小 范 围 内采 用 P I 控制方 式 以获得 较 好
中图分类号 : I N 7 8 7
文献标识码 : B
文章编号 : 0 2 1 9 - 2 7 1 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 - 0 0 0 6 - 6
感应加热电源的控制对象具有负载时变性 、 结
构非线性 的特点 ,因而难以建立精确的数学模型 ,
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 1 - 3 1
L V Mi a o , L I J i n — g a n g
Ab s t r ac t : Th e F u z y— z — PI c o nt r o l a l g or it h m i s p r e s e nt e d po o r t O e l i mi na t e t he s y s t e m s t e a d y — — s t a t e

基于移相控制的高频感应加热电源的研究

基于移相控制的高频感应加热电源的研究

基于移相控制的高频感应加热电源的研究最近几年,高频感应加热电源已广泛应用于机械加工、焊接加工等领域,其中最重要的控制方法是移相控制。

移相控制是一种新型、可靠的开关模式感应加热技术,它能精确控制工作电压和施加的功率曲线,以达到最佳的工作效果。

移相控制可以有效减少功率的损失,提高工作效率。

它可以精确控制加热电流,并能够在变化的负载环境下获得恒定的电流特性。

它实现了精确的电流控制,有助于减少电极和金属片的损耗。

此外,它还可以有效地降低电流和电压的波动,有利于提高热效率。

移相控制可以更安全地控制加热过程,避免发生意外。

在移相控制的情况下,加热电源的参数可以迅速调节以适应变化的工作状态,使加热效果更加精确。

因此,移相控制是解决高频感应加热电源问题的有效方法。

利用sg3525实现调频控制的感应加热电源

利用sg3525实现调频控制的感应加热电源

利用SG3525实现调频控制的感应加热电源:感应加热技术具有加热温度高、加热效率高、速度快、加热温度容易控制、易于实现机械化、自动化、无空气污染等优点,如今感应加热电源已广泛用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业过程。

根据功率调节量的不同感应加热电源有多种调功方式,调频调功是通过改变逆变器工作频率从而改变负载输出阻抗以到达调节输出功率的目的[1]。

这种调功方式控制比较简单,可以对电路的工作频率进展直接控制,而且能对功率连续调整。

本文正是基于调频调功这种方式,由PWM控制芯片SG3525控制实现的加热电源。

2.主电路拓扑构造和控制原理:2.1 主电路构造:本文设计的感应加热电源为串联谐振式全桥IGBT逆变电源,其逆变主电路构造如图1所示。

输入采用三相AC/DC不控整流,输出采用负载串联谐振式全桥DC/AC逆变电路。

整流输出的电压经高压大电容C1滤波,逆变器主开关器件Q1、Q2、Q3、Q4为IGBT,D1、D2、D3、D4为反并联二极管。

图1 主电路构造图调频控制的原理就是:通过改变逆变器开关频率来改变输出阻抗以到达调节输出功率的目的。

串联谐振等效电路图如图2所示。

图2 负载等效电路图负载等效阻抗为Z=1/jωC +jωL+R ;那么|Z|= =,其中f=1/〔2π〕谐振频率。

f=f0时,负载等效阻抗最小,|Z| =R,此时功率输出最大;f >f0时,负载呈感性,且频率越大感抗越大,功率减小;f<F0时,负载呈容性,且频率越小容抗越大,功率减小[2]。

图3为负载功率随频率变化的曲线(图中f0为负载谐振频率;f为负载工作频率;P0为负载谐振状态下的功率;P为负载工作时的功率。

图3 负载功率虽负载工作频率变化的曲线3 控制电路设计3.1 SG3525简介SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片。

其输出驱动为推拉输出形式,增加了驱动才能;内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器;有过流保护功能;频率可调,同时能限制最大占空比[3]。

基于CD4046锁相环200KHZ的高频感应加热电源频率跟踪的研究

基于CD4046锁相环200KHZ的高频感应加热电源频率跟踪的研究
高速锁相 环c 4 4 为核心 ,在 一台5 k D o6 0 w的基 于Ds 的高频感应加热 电源实验样机 的基础 上,对电源的输 出频率进行实 时控制 ,实现逆 变器工作 频率对 负载谐 振频 P 率 的同步 跟踪 ,并对相 关参 数和外围电路进 行设计和优 化 ,实现c 4 4 锁相环控制 ,通过实验证 明,该系统能够很好的实现频率的跟踪。 D 06
这 将使 逆 变 器偏 离 最佳 工 作 点 ,因 而不 仅 为6 0. ,属 微功 耗器 件 。 01 t W
二 、C 4 4 锁相 环控 制 的实现 D 06
示。从图中可 以 出,逆变电路可 以 看 工作
图2 ( ) 是 串 联 谐 振 式 感 应 加 热 电 在他 激 和 自激 两种 状 态 。 当逆变 电路工 作 a
器件 的零 电流 或 零 电压 开 关 ,需 要逆 变 器 容 C 和负 载等 效 电阻 组成 。 始 终 工 作在 功率 因数 接 近 或 等 于 1 的准 谐
时 , 电路 的输 出 电流 信号 经过 电流 互感 器
在逆 变 器 的控 制 中,使 逆变 器 的 开关 采 样 , 霞 波形 变 换把 正 弦波 变 成 方波 , 过
作 点 高 于 负 载谐 振 点较 远 时 ,在 一 定 Q 值 源 逆 变 器 的基本 原 理 图 。它 包括 直 流 电压 在他 激状 态 时 ,控 制 信号 从他 激 信 号发 生
下 ,还 会 使 负载 阻 抗增 大 ,逆 变 器 的功 率 源 ,开 关 T ~ T 和 R C l 4 L ¥联 谐 振 负载 。 图 器发 出, 电路 工作 频 率 固定 , 由他 激信 号 容量 不 能 充分 利 用 。为 了实现 逆变 器 开 关 4 8 ( ) 是 串联 谐 振 负 载 , 由 电感上、 电 发生 器控 制 。 当逆 变 电路 工作 在 自激 状 态 - b

基于DSP的数字化中频感应加热电源仿真研究

基于DSP的数字化中频感应加热电源仿真研究

0 引言
随 着工 业 的不 断 发 展 ,感 应加 热 领 域 对 高 品
质 电源设 备 的 需 求 日益 增 多 ,提 高 中频 感 应 加 热
电源 性能 的研 究 也越 来 越 受 到关 注 。但 是 由于 我
国 传统 的 中频 电源 在 控 制 方面 还 是 采用 模 拟控 制
为 主 ,存 在 功率 因素 底 、可 靠 性 差 等 缺点 ,严 重
阻碍 了中频 电源的发 展 。 为 了弥 补传 统 中频 电源 控制 方面 存在 的 问题 ,
图 1 中 频感 应 加 热 电 源 基 本 结构
本文 提 出 了基 于 DS P数 字控 制 方法 ,通 过 采用 数 字控 制 方法 可 以以提 高 系统 频率 跟 踪 的稳 定 性 和
技术 领域 有着广 泛的 应用 。
算 其 整 定值 。即通 过 将 计 算 得 到 的 系统 匹 配 寄 存
器 与检 测 频率 的 差值 与设 定 的 相 比较 ,判 断 采取
何种控 制算 法 。 32 死 区控 制 .
由于 电压 型 串联 谐振 电路 的直 流 侧 可 以 等效 为 直 流 电压 源 ,如 果 上 下桥 臂直 接 通 路 会 发 生短
试 验 证 明基 于 DS P的数 字化 中频感 应 加 热 电
源 的可 行 性 和 有效 性 ,并 将其 应 用 在 已开发 的某 些工业 控制 中,取得 了良好 的试 验效 果 。
串联谐振 。这种主 电路整体 结构简单 可靠 。
2 数字控 制 电路结构
选用 T 公 司生产 的 T 30 F 47型 DS I MS 2L 20 P作 为 控 制 处理 器 ,它主 要 具 有 以下 特 点 :采 用高 性

高频感应加热电源控制电路优化设计

高频感应加热电源控制电路优化设计

高频感应加热电源控制电路优化设计摘要:感应加热电源是一种变压变频装置,广泛应用于机械行业中。

感应加热电源的负载是感应圈和工件共同组成的,实际应用时负载参数随被加热材料温度和量而变,其变化涉及磁、电、热传导等物理过程,影响因素很多,目前尚无实用的数学模型进行描述。

基于以上原因通常采用锁相环频率跟踪电路去控制逆变,让逆变器工作频率自动跟踪负载固有谐振频率,保证负载侧在高功率因数下运行。

但传统的控制电路存在许多缺点,下面本文对优化设计高频感应加热电源的控制电路进行研究。

关键词:感应加热;数字控制;自动保护;模块化设计前言:高频感应加热由于敏感度高,节能型好,近些年来备受人们的关注。

本文详细分析了半桥谐振逆变电路的工作原理,给出了其负载工作在感性、容性和电阻状态下的电路工作条件,并选择电路工作在感性状态才能确保主电路安全可靠的工作。

最后制作了样机并给出了实验结果,实验结果验证了理论分析的正确性。

1、概述感应加热相对于燃气、和煤等传统加热方式,它具有以下优点:(1)加热速度快;(2)热损少和加热效率高;(3)绿色环保无污染;(4)易于实现自动控制;(5)实现了加热部分和变换器部分的隔离,避免了因保护层的损坏而导致的漏电,在安全性上大大提高。

目前科研人员在感应加热电源方面做了大量的工作,利用全桥谐振电路设计了2kW的感应加热电源,能够实现开关器件的软开通,设计了数字控制的感应加热电磁炉,相对于模拟控制的感应加热电源,可以实现更多的控制功能,而且便于升级和维护。

2、感应加热电磁炉主电路的工作原理输入交流电为380V,经过二极管整流桥以及滤波后变为510V左右的直流,然后经过半桥逆变电路作用后,可以在负载两端的感应线圈中产生变化的磁场,从而使金属材料中产生涡流,最终产生热量。

接下来详细分析感应加热电磁炉所采用的半桥电路处在谐振工作情况下的工作原理。

开关管S1和S2为IGBT,并且S1和S2两端都反并联一个二极管D1和D2。

倍频式功率合成大功率感应加热电源的研究

倍频式功率合成大功率感应加热电源的研究
研 究方 向 为 电 力 电子 与 电力 传 动 。
用三 相 A /C不 控整 流 . 出采用 负 载 串联谐 振 式 CD 输 单相 全桥 D / CAC逆变 电路 。 计 中所研 究 的单 个倍 设
8 0
倍 频 式 功 率 合 成 大 功 率 感 应 加 热 电 源 的 研 究
频逆变器 拓 扑结构 如 图 2所示 。三 相对 称 3 0V交 8
控 制 电路 . 利用 软件 Q ats 对 C L ur 兀 u P D部 分进行 综 合 仿真 , 过 Maa 系统 整 体进 行 仿真 分 析 。结 通 t b对 l
果表明. 经过 分 时一 功率 合成 能 实现 4 Ok z 5 W O H / 0k 3 感应 加热 电源
2 主 电路 拓 扑 结 构
模拟 技术控 制 。 在元件 易老 化 、 存 工作 点漂移 和一 致 性差 等原 因引起 的产 品升级 换代 困难等 缺点 。 随着 数字集 成 芯片 、单 片机 、S D P以及 F G P A的 出现 。 使
得感应 加热 电源数 字化 成为 一种趋 势 , 控制 灵活 , 其
系统升 级方便 , 需修 改相 应 的控制 算法 , 不必对 只 而
摘要 : 4 0k  ̄ 5 W 感应加热电源为研究对象 , 以 0 H 3 0 k 选择适合该电源 的串联型逆变器 , 采用功率器件 I B G T并联倍频
分 时 控制 策 略 , 过 控 制 不 同周 期段 各 自的 I B 通 G T组来 提 高 系 统 的频 率 和 器 件 的 利 用 率 。基 于器 件 串 并联 扩 容 技 术
me h d c u d r aie h o e h o g r n fr r s c n ay v l g ’ n r a e a d t e e u ld sr ui n o u r n n t o o l l i h p w rt r u h t s me e o d r o t e Si c e s n h q a i i t fc re t e z g a o a tb o i t n fr e rma y sd , a e h o sse c f n et ri e t i xe t a d i r v d te p w re e t ey r s m rp a o i r i e e s d t e c n it n y o v r ac ran e t n , n mp o e h o e f ci l . i e n v Ke wo d : o e u p y n u t n h a ig;f q e c h p iro me s ai g o rs n e i y r s p w rs p l ;i d ci e t o n r u n y mu il f i — h r ;p we y t ss e e t n h

KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法研究

KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法研究

KGPS中频感应加热电源常见故障及检修方法研究摘要:文章首先简要阐述了KGPS中频感应加热电源的电子元件构造原理,而后从加热电源的工作实况入手,阐述了其重点部位可能出现的故障问题以及检修思路。

最后结合以往的检修维护工作经验,对排查KGPS中频感应加热电源运行故障的检修方法进行了分析总结,希望可以为相关运维单位技术人员带来一定的理论帮助。

关键词:KGPS中频感应加热电源;检修维护;常见故障前言:KGPS中频感应加热电源具有体积小、重量轻、效率高的特点,它可将50Hz三相工频交流电逆变成1kHz-10kHz单相中频电能。

从电子工件的工作原理来看,KGPS中频感应加热电源的非接触式加热单元中含有大量易损易耗类型的元件,所以只有掌握科学的检修维护方法,才能确保KGPS中频感应加热电源工作运行稳定可靠。

1.KGPS中频感应加热电源的工作原理与构造KGPS中频感应加热电源本质上是一个利用电磁感应原理产生交变次的逆变电源,在由于电源导体在交变磁场中会产生“电流-涡流”的感应效应,因此它可以使内部的导体将电能转化为熔化、淬火、焊接或其它热处理工艺的高效率热能。

它的内部构造主要分为如下几个部分:一是晶闸管元件与电抗器,其主要作用是将三相工频交流电整流为直流电,再由电抗器负责平波形成恒定的直流电流输出至下一单元;二是单相逆变桥,它的功能是将输出的直流电再逆变为负载段所需要的单相中频电流;三是负载单元,由一个补偿电容器作为并联谐振电路的端口,再与一个感应线圈连接组成,负责将单相中频电流转换为生产所需的特定中频电能;四是电流互感器,工作电流被其识别后,会被自动处理为控制电路板可识别的电信号,主要用于电路的短路保护以及过流保护[1]。

在KGPS中频感应加热电源实际投入应用的过程中,为了避免SCR换相以及开关操作所产生的瞬间过电流、“毛刺”带来的不良工况问题,还需要在电源进相线部位安装设置一个压敏电路或阻容滤波电路来吸取电源的异常信号。

感应加热电源频率跟踪控制电路的设计

感应加热电源频率跟踪控制电路的设计

‰ 是 各 次 谐 波 电压

为 比 较 平 稳 的 直 流 电压
逆 变 成 交 流 电压 缠 绕 在 负载 上
, ,
直 流 电压 通 过 全 桥

I GB T 逆 变 器
当忽 略各 次谐波 时

直 流 侧 输 出 的 电压 的 基 波 有 效
最 后 经 过 串联 谐 振 电 路 电感 线 圈 通 过

作 的过 程 中


输 入 的 电能 经 负载 的工
况下

C1
的 电容 值 不 应 取 太 大

C3

C4

C5
C6
分别并
过 整个 系统 被 转 化 为 负载 中 的热 能
随着 负载温 度 的不

联在 开 关器 件上
有 效 的 改 善 了 器 件 在 开 关 过 程 中 电压

断升高

负载 的 电阻
=
变 栅 极控 制 信 号

当滤 波 电容C 1 很 大 时

输 出 的直 流
电压 变 化 比 较 平 稳
94
电容 C 1 的 充 电 电流 连 续 的 临 界 点

0

9 Ud
=
46 1 7V

E L E C T R O N IC S W O R L D
探 索与观 察

电流 给 定 值
2
通 过 频 率 调 节 电 路 给 S G3 5 2 5 电 压 信 号




锁相环 原理
相 位 同 步 自动 控 制 叫 做 锁 相

感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势

感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势

感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:感应加热电源的现状与感应加热电源发展趋势中频感应加热设备的电源目前主要有两种模式:并联谐振、串联谐振,这是当前许多电炉厂家与铸造企业所共知的。

并联技术成熟稳定,但耗电量偏高;串联谐振技术是我公司最新研发的中频电源,并传统并联电源节能30%,但制造成本稍高,华信电炉中频设备研发能力一直走在世界行业前沿。

感应加热电源是感应加热的核心设备。

感应加热电源是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制技术发展成熟的。

自从感应加热技术应用于上业生产以来,人们对感应加热电源作了大量的研究,形成了多种多样的工作方式和功率控制方式。

目前,感应加热电源主要存在着电能转换效率低,装置单位体积功率密度低,EMI大等缺点。

为了获得较高的电能转换效率,就要求电源装置具有较高输入、输出功率因数,并实现电力电子器件的软开关,以降低开关损耗。

为了获得较大的功率密度,就要求尽可能地减小电源装置的体积。

为了减小系统的EMI,就要保证电源系统的电压和电流为正弦波,无高次谐波成份,电子电子器件的开关噪音小。

由于目前功率控制方式及主电路拓扑结构的限制,使得在感应加热电源中同时实现以上要求变得非常困难。

因此研究一种能够同时实现以上要求的、电路拓扑结构简单、功率控制方便的新型电源变得十分紧迫。

一、国外感应加热电源的发展现状晶闸管的问世后,静止变频器取代了原先的中频机组,成为感应加热的主要供电设备口。

上世纪七十年代,国内将可控硅感应加热电源装置进行了研究、推广和应用。

进入上世纪八十年代和九十年代,随着GTO、GTR、IGBT和大功率MOSFET等全控型大功率开关器件的相继诞生,感应加热电源也不断推陈出新,朝着高功率密度和高频化方向不断发展。

尤其是1983年美国GE公司发明的功率器件IGBT,在解决了其挚住问题后(由寄生NPN晶体管引起),大功率高速IGBT已成为众多加热电源的首选器件,频率高达100KHZ以上,功率高达MW级电源已可实现。

基于PC和DSP的感应加热电源远程控制技术的研究王义乐

基于PC和DSP的感应加热电源远程控制技术的研究王义乐

基于PC和DSP的感应加热电源远程控制技术的研究*王义乐1宋书中1朱锦洪2李岩1(1河南科技大学电子信息工程学院,河南洛阳471003;2河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003)Remote Monitoring System for Induction Heating Power Source Based on PC and DSP感应加热电源正在从传统到数字化智能化的方向发展[1],但是目前对感应加热电源远程控制的研究还很缺乏,为此本文提出基于PC网关和DSP的感应加热电源远程控制的思想,并且进行了设计。

系统的监控任务主要有:实现远程开关电源设备的控制;远程显示电源设备的电源状态参数;依据电源设备状态数据实现电压电流功率调节控制;对电源设备运行状态数据进行图形分析;实现远程控制的电源设备间的通信;实现感应加热电源系统控制算法的改进和软件的升级等功能[3]。

稳定可靠的监控系统,方便了远程工作人员和维护人员对现场设备进行操作和维护,避免了人们在恶劣的现场环境下工作,而且可以实现随时随地获取现场情报和实施必要控制,具有重要的工程使用价值[3]。

1系统结构感应加热电源远程控制结构示意图如图1所示。

现场监控PC相当于一个服务器和网关,通过数据库技术将控制数据通过以太网在浏览器(Web)上显示和实时更新数据,并可供远程客户对现场设备进行控制和升级。

图1感应加热电源远程控制结构示意图采用的B/S(浏览器/服务器)模式,克服了C/S(客户机/服务器)模式安装升级维护困难、不能异地互访、软件设计周期长、适应性差、系统生命周期短、移植困难等缺点,解决了跨平台问题,通过浏览器可访问多个应用平台,易于管理和维护,无需开发客户端软件,开发效率高,周期短[2]。

2DSP对感应加热电源设备的控制DSP全数字化控制是本系统的控制核心,首先,要完成现场数据采集、功率调节、产生逆变电路IGBT的驱动信号、人机交互等功能。

感应加热电源常见调功方式的探讨

感应加热电源常见调功方式的探讨

节 直流 输 出电压U ,实现对 输 出功率 的调节 。 图1 - 2 所 示为采 用直流斩 波调压 调功 的感应加 热 电源 的主 电路 。 从 图1 - 2 中可 以看 出,该调功方 式采用二 极管不可控整流 电路 ,和以前的 晶闸管相控整 流 电路相 比提高 了电网侧 功率因数 ,减小 了对 电网的污染 。但是B u c k 电路中的功率开关器件 在 接通和断开时 ,在其 器件 上同时存在 电压和 电流,损耗 比较 大,所以不适于应用在 高频及 大容量系统 中。此外,由于感应加热 电源 需要 增 加额外的斩波 电路及 其相应的控制 回路 ,使 得感应加 热电源成本提 高。 ( 3 ) 脉 宽调制 ( P w 岫调功 采用脉 宽调制 ( P w M ) 调功方式 的感应加 热 电源主 电路如 图1 - 3 所示 ,其是通 过调节 逆变 电路上开关管 的一个 周期 内导通时 间即改变其 输 出方波 的占空比从 而改变输 出功率 。这 种方 法等 同普 通 开关 电源 的 调制 方法 ,调 节线 性 好 ,范围大,但是不容易实现软开关 。
动信 号若 干周 期 ,同时 分别 驱动V T 3、V D 4 和 V T 4 、V D 3 轮流导通 ,形成输 出电流 i 的续流 回 路 ,以保证 电路谐振工作。
囤1 — 3采用脉宽调制 ( P 嗍) 调功方案 的 感应加热电源 主电路
一 Z 一
A B

厂 [
感应加 热技 术主要 是利用 电磁感应原理来 对工件进 行加热 ,它采用 的是 非接触式加热方 式 。由于 感应加热过程 中,能量韵传递是 以电 磁波 的形 式进行 的,所 以受外界的干扰小 ,能 量 的扩散 少,大大提高 了能量 的利用 ,提高 了 加热 的效 率,使感应加热在钎 焊行业 、淬火行 业 、退火 行业、金属熔炼 热处理、机械制造 、 轻工及 电子类的加工等现 代工业生产 中得 到了 广泛 的应用 。感应加热 电源在实际应用 中需要 根据 负载 等效参数随温度 的变 化和加热工艺 的 需要 ,随时对感应加热 电源输 出功率 的进行调 节 ,所 以选择合适 的调 功方式对于感应加热 电 源来说非常重要 。 2 . 感应加热 电源常见 的调功方式 目前,感应加热 电源的功率调节方式可 分 为两 大类:直流调功和 逆变调功两大类 。直 流 调功 是对 逆变器直流侧 的输入 电压进行调节 , 达 到调节感应加热 电源 的输 出功率 的 目的。直 流 调功主要有 晶闸管相控整流调压调 功和 直流 斩波 调压调功两大类 。逆 变调功是指通过对 逆 变器 开关管 的控制 ,来 实现输 出功率 的调 节。 逆 变 调功 常用移 相脉 冲 宽度调 制 ( P S — P W M ) 调 功 ,脉冲频率调制 ( P F 调功 ,脉冲密度 ( P D 调 功等方 式。 3 . 各种调功方式 的特 点和适 用场合 ( 1 ) 晶闸管相控整流调压调功 晶 闸管相 控 整流 技术 是指 通 过调 节 晶 闸 管的导通角 ,使 其输出 电压值连续可 调,实现 系统的功率调节 ,在感应加热 系统 中,一般采 用 三相桥 式相控 整流 电路 ,如图 1 - 1 所示 。这 种 调功方式 已经 比较成熟 ,成本较低 。但 是 , 晶闸管相控整流 调压 电路在控制角较 大的情况 下,输入功 率因数很低 ,输入 电流波 形为尖峰 脉冲 ,谐波含 量很高 ,对 电网形成 了较大 的污 染 。而且 晶闸管整流 调压 电路的E M I 非常 大 , 对 周边的 电气设 备以及 自身 的控制 电路将产生 较 大干扰 。因此 ,晶闸管相控整流 电路一般应 用在早期的感应加热系统中。

基于DSP低Q值感应加热电源的研究

基于DSP低Q值感应加热电源的研究
感 应加 热 电源 , 采用 B u c k斩 波 电路来 调 节 电源 的输 出功 率 , 通过改变 B u c k电路 的 占空 比 D 来 改变 C。 两端 的电压值 , 从 而 调 整逆 变 器 的输 入 电压 , 使 电源 的输 出 功率 恒 定 ; 控 制 系统采 用 TI 公 司 的 TMS 3 2 0 F 2 8 3 3 5 作 为控 制 芯片 , 控 制 功率开 关管 的导 通 与关 断 , 使 电 源能够 恒定 功率 输 出 , 并 且实 现 自动变 频功 能 , 提 高感 应加 热 电源 的工 作稳 定性 。实 验
4 0
青 岛大学学报 ( 工 程技术版 )
第 2 8卷
2 逆 变 电 路 工 作 原 理
谐振 逆变 电路 ( 见图 1 ) 中, C 一C 。是谐 振 电容 , L 是 谐 振 电感 。( C 。 一C ) >>( C 一C ) , 因此 , C 。和 C 可 以看 做是 恒定 的 电压 源 , 设 C 。 两 端 的电压 为 U C 两端 的电压 为 U 则 U 一U 一1 / 2 U 电抗器 ( L z —L 。 ) >>L , 因此 , L 和 L 。 可等 效成 恒定 的 电流 源 。 谐振 逆变 器开始 工作 之前 , 即 晶闸管 T 和 晶 闸管 T 均未 开 通 时 , C 。 , L , C 形 成 回路 , C 充上 上 正 下 负 的 电压 U s —U 一一1 / 2 U C , C 。 , L 。形成 回路 , C 充 上上 正 下负 的 电压 U 一U 一1 / 2 U 。此 时 , 触 发
电源 的效率 , 其 炉体 的炉壁需 要 做 的 比较 薄 以增 加谐 振 线 圈与 被加 热 金属 的互 感 系数 , 但是 在 工 业 生产 中 , 炉 壁设 计 的太 薄就 容 易造成 穿漏 , 严 重影 响其使 用 寿命 。因此 , 为增 加感 应加 热 电源 的炉壁 厚度并 且提 高输 出功 率 , 本 文 采用 TI 公 司 的数字 信号 处理 器 ( d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s o r , DS P ) TMS 3 2 0 F 2 8 3 3 5进 行 闭环控 制 ,

基于DSP的感应加热电源平台的研究

基于DSP的感应加热电源平台的研究

C UI He n g , L I J i n — g a n g , L V Mi a o
Ab s t r ac t:A c o mp r e h e ns i v e i nd u c t i o n he a t i n g po we r r e s e a r c h p l a t f o r m i s p r e s e n t e d .Th i s p l a t f o r m i n t e g r a t e d Bu c k, PW M c o n t r o l mo de s a n d t h e PI D, f u z z y c o n t r o l a l g o it r h ms .Op e r a t o r c a n c ho o s e c o n t r o l
究 者的 重复 工作 , 可 以提 高研 究效 率 , 节省 开发 时 间。 关键 词 : 感应加 热 电源 ; 数 字锁 相环 ; P I D控 制 ; 模糊 控制 : D S P
Re s e a r c h o n I n d uc t i o n He a t i ng Po we r S u pp l y Pl a t f o r m ba s e d o n DS P
回 国
基于 D S P的感应加热电源平台的研究
崔 恒, 李金 刚 , 吕 淼
( 华陆工程科技有限责任公 司, 陕西 西安 7 1 0 0 6 5 )
摘 要: 研 究 了将 感应加 热 电 源数 字化 技 术整合 后 具有 多项选择 功 能 的感应 加 热 电源研 究平 台 , 这
s c h e me i n d i f f e r e n t s i t u a t i o n s , wh i c h i mp r o v e t h e l e v e l o f a u t o ma t i c a n d i n t e l l i g e n c e . A c o mp r e h e n s i v e

用于高频感应加热的电源设计及电气原理方案

用于高频感应加热的电源设计及电气原理方案

130研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2020.08 (下)6 结语在企业3~66kV 电网系统中,由于用电负荷处于不断变化中,特别是由于新建、改建和扩建工程的陆续投产达产,电网的电容电流不断增加,企业用电管理部门要密切关注电网系统的这种变化,适时调整消弧线圈的脱谐度,尽量避开谐振点。

新建、扩建工程项目中,在施工设计阶段,要严格按照设计规范和要求进行施工图纸(特别是电压互感器二次回路图纸)的审核工作。

3~66k 电网系统不接1 背景技术现有用于高频感应加热的电源效率低、驱动设备热损耗大,传统高频感应加热技术中,用于高频感应加热电源的设计较复杂,且不能将工频电压直接升为用于等离子技术所需的20kV 用于电子管震荡提供电源,且多数电源系统占用空间大,被效率低下、功率因数低所困扰,没有完善的电子保护功能,对设备不能实施及时的保护措施,这样既会提升成本,降低产品质量、降低人工效率,又增加了安全隐患,加大了企业的负担。

2 对实际情况进行改进本文是对高频感应加热高压电源进行设计,设计中主要包括以下部件:三项滤波器、断路器、接触器、可控硅模块、干式升压变压器、整流装置、电度表、高压滤波电抗器、高压滤波电容。

根据上述模块划分,其系统组成结构如图1设计所示。

图1用于高频感应加热的电源设计及电气原理方案王帅,谷巨明,安城,王嘉禾(久智光电子材料科技有限公司,河北 廊坊 065000)摘要:本文描述了一种用于高频感应加热的整流调压设备及控制方案,摆脱目前不能连续的工作制、不可大幅度、无级平滑的调整输出电压,减少了电网谐波对控制系统的影响。

关键词:感应加热;高频电源;电气原理;效率中图分类号:U483;TG95 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2020)08(下)-0130-02高频感应加热电源柜采用固体器件进行整流和调压,从而降低了自身的损耗,采用高效节能型电子管和单回路振荡器,进一步提高整机效率,使用宽大的机箱做合理的布局,方便了日常操作和设备维护保养。

2024年高频感应加热电源市场发展现状

2024年高频感应加热电源市场发展现状

高频感应加热电源市场发展现状概述随着电子设备和工业应用的发展,高频感应加热电源作为一种重要的能源供应方式,正在逐渐成为市场上的热门产品之一。

本文将对高频感应加热电源市场的发展现状进行分析和总结,包括市场规模、应用领域、竞争格局等方面。

市场规模高频感应加热电源市场在近年来呈现出稳步增长的趋势。

根据市场调研数据显示,全球高频感应加热电源市场在2019年的规模达到XX亿美元,并预计在未来几年内将持续增长。

其中,中国市场是全球高频感应加热电源市场的重要组成部分,其市场规模占据全球的较大份额。

应用领域高频感应加热电源广泛应用于各个领域,包括工业制造、医疗设备、汽车制造、航空航天等。

在工业制造领域,高频感应加热电源被广泛应用于金属材料的热处理、焊接、熔炼等工艺。

在医疗设备领域,高频感应加热电源被用于生物医学的研究和临床治疗中。

在汽车制造领域,高频感应加热电源则被应用于汽车零部件的生产和组装。

在航空航天领域,高频感应加热电源则用于航空发动机的相关工艺。

技术发展趋势随着高频感应加热电源市场的不断扩大,相关技术也在不断创新和发展。

目前,市场上已经出现了多种高频感应加热电源的技术,包括电子管型、晶体管型、功率管型等。

随着半导体技术的进步,晶体管型高频感应加热电源在市场上得到广泛应用。

此外,随着数字化和智能化技术的发展,高频感应加热电源也开始向数字化控制和智能化管理方向发展。

市场竞争格局目前,高频感应加热电源市场竞争格局较为分散,市场上存在着众多的生产厂商。

国内外知名的高频感应加热电源企业有ABC公司、XYZ公司等。

这些企业凭借自身的技术实力和品牌影响力,大力推进产品研发和市场拓展,与其他竞争对手形成一定的竞争优势。

发展趋势展望随着工业技术的不断进步和电子设备的广泛应用,高频感应加热电源市场有望继续保持稳步增长的态势。

随着智能化技术的发展和工业4.0的推进,高频感应加热电源将会更加智能化、高效化,为不同领域的应用带来更多的发展机遇。

GBT中频感应加热电源的研究

GBT中频感应加热电源的研究
王 永星 彭咏 龙 李 亚斌
( 北 电力 大 学 电气与 电子 工 程 学院 ,河 北 保 定 0 1 0 ) 华 705
摘 要 : 分析并联 型逆 变器的工作 状 态的 基础上 ,提 出 了电压 、 电流双 闭环 整 流控 制 方 法 ;设 计 了一种 在 锁相 电路 与 定角控 制 相结合 的逆 变器频 率跟踪 方 法 ;对IB 中频感应加 热 电源 易产生 的常 见故障 进行 了分 GT
WANG Yo g i g P n x n , ENG Yo gln LI b n n o g, Ya i
( c o l f l t cl n lcrnc n ie r g Not hn lc i P we nv ri , S h o o e r a a dE et i E gn ei , r C iaEe t c o r ies y E ci o n h r U t
第 l卷 第 2 4 期
2 1 2 01 年 月
奄 泾 敷 左 阕
PO W ER U PPLY S TECH N O LO GI S N D PPLI E A A CA TI N S O
Vo . 4 No 2 11 . Fe b 201 1
IB 中频感应加热 电源的研 究 GT
功 率器 件 的容 量 要 求 较低 ,逆 变 桥 易 并联 扩 容 ,
对 负 载适 应 能 力 强 等 优 点 ,所 以在 感 应 加热 电源
析 ,并设 计 了相应 的保 护措 施和 保护 电路 。研 制 了1 Ow / k z k O 8 H并联 型 中频 感应加 热 电源 ,验 证 了所设 计
控 制 方法 的正 确性和 有 效性 。
关键 词 : 感应 加热 ;I T G ;中频 ;过 压保护 B Re e r h 0 GBT e u — e ue yI uc i n H e tngPo e ppl s a c nI M di m Fr q nc nd to a i w rSu y

基于锁相环1MHz感应加热电源频率跟踪的研究

基于锁相环1MHz感应加热电源频率跟踪的研究
r du to i i e c in n a ndu ton c i he tng a i po wer a o to s sem t t e no a e fe e e f fe ue y r c de ie ha e o te , c n r l y t wih h ph s dif r nc o r q nc ta k vsd s d n h HC4 046 i t r t d ph s lc d l p i sgn d n p o os d i sl .t s a le t o r l he peat fe e y f a Hz nega e a e o ke oo s de i e a d r p e f tyI i pp id o c nto t o r i r ng r qu nc o 1 M s ra r s na t nv t r wih po e l e o n i ere t wer i MOSFET s s thi vie i l S s o a p v re is o he o d e o n fe e c t a wic ng di c tmey,O a t da t a te f t la r s na t r qu n y o i ke p h i e e awa s e t e nv r r l y wo ki o t r ng n Zer Voa e Ze o o tg — r Cu r n S t h n o e. e nwh l te pa r n l z s n d s us e t e re t wic i g m d M a ie,h pe a a y e a d ic s s h ph s o a e c mpe s to nd q e t n o trig o h o r ls se .e o dl PLL’ t e tc m o li e p a d a lz d i pie n ai n a u si fsa n ft e c nto y tm S c n y, o t S ma h mai de s s tu n nay e n Ps c . An h o r s o di x rm e ti n nal . te h t t e wa eo m s o i l to n x rm e t a e g v n he r s ls s o d t e c re p n ng e pe i n s do e f lyAf rt a ,h v fr fsmu a in a d e pe i i n s r i e . e ut h w F t a hee nto t o n he i e e des a e ra o a e a d o e t h tt o r lme h dsa d t nv r rmo l r e s n bl n c r c . t
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6
用于普通工件的感应加热电源控制系统示意图
高压桥
TA 656VAC
S300
低压桥
低压桥起动条 件
逆变器
来自S300
负载电路
全控
来自S300
半控
IMF
来自S300
S300 S300MF
U
P.L.C.CABUET PROFIBUS
AL300
P2 JP24 JP23 J22
TF300
P1
S300A
J8 J7 J6 J5 J4 J3 J2 J1
感应加热电源
目 录
第一章: 第一章:请在此处输入您的标 感应加热电源简介 题
Contents
第二章: 第二章:请在此处输入您的标 感应加热电源技术 题
第三章: 第三章:请在此处输入您的标 感应加热电源案例 题
2
第一章:感应加热电源简介

随着功率器件的发展,感应加热电源的频率也逐步提高, 经历了中频、超音频、高频几个阶段。在感应加热电源 的应用中,淬火、焊管、焊接等工艺都要求高频率高功 率的电源。功率MOSFET虽然可以实现高频工作,但其电 压、电流容量等级低,大功率电源需采用串、并联技术, 影响了电源运行的可靠性。绝缘栅双极晶体管(IGBT)比较 容易实现电源高功率化,但在高频情况下,其开关损耗, 尤其是IGBT关断时存在的尾部电流,会限制工作频率的 进一步提高。 中频感应加热电源采用功率自关断功率器件IGBT,负载 频率是开关管工作频率的二倍,间接拓宽了IGBT的使用 频率;功率管工作于零电流开关状态,彻底消除了尾部 电流引起的关断损耗.理论上可实现零开关损耗;同时采
战略品牌价值:
品牌性格:
执行层面品牌资产:
对品牌的独特、长期一致的视觉表达 客户在所有接触点能立即识别,并与品牌相联系
视觉识别:
பைடு நூலகம்
包括品牌标志、服务性品牌标志
企业愿景、企业使命、核心价值观、行动纲领
对主要目标客户群的一个简短的描述,包括规模、背景,心理等信息
企业文化描述:
目标客户描述:
15
16



3、保护功能完善,可靠性高。
4、可远控和配接红外测温,实现温度的自动控制,提高 加热质量和简化工人操作。

5、取代氧炔焰、焦碳炉、盐浴炉、煤气炉、油炉等加热 方式。
4

我国20世纪50年代首先在汽车工业中开始使用感应热处理技术与 装备。进入80年代以来,特别是近20年来随着汽车工业的迅速发 展,我国采用感应热处理零件的种类和品种不断增加。以商用车 为例,感应淬火零件数量达到100多种,占全部热处理零件数量 的70%左右,我国感应热处理技术水平已接近或达到国际先进水 平。 感应加热与其它的加热方式,如燃气加热,电阻炉加热等不同, 它把电能直接送工件内部变成热能,将工件加热。而其他的加热 方式是先加热工件表面,然后把热再传导加热内部。 目前,大功率感应加热电源在国内已经实现工业化生产,质量稳 定,价格仅为进口电源的1/3~1/2,国产淬火用SCR电源可以做到 2000kW;新型IGBT电源工作频率范围宽,负载适应性强,电效率 高,工艺调整非常方便,频率范围覆盖1~100kHz,功率达到 1000kW,可以取代进口,并已实现部分出口。

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成熟的感应加热电源技术,设计的生产线中分别对淬火和回火 工艺配备进口红外线测温装置,实现了加热温度自动控制, (并且可以通过调节功率来实现温度调节),而机械传动部分则 是采用了调速电机带动,可以随意调节运行速度及功率,而这 些操作均由中心控制系统来实现,工人只需启动、停止操作系 统中的按钮就可实现所有的运行动作。
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第二章:感应加热电源技术

感应加热电源发展至今在中、低频段已经比较成熟,虽然新型大 功率电力电子器件已取代传统的晶闸管,但仍然存在不少问题, 比如负载匹配、频率跟踪、高频化的实现,高功率因数和低谐波, 大容量带来的器件的串联均压与并联均流问题等。电力电子器件 本身的发展对这些问题的解决起着很大的作用,同时,从控制方 面也有待人们去研究和发现新的方法和思路。 对中频感应加热电源的主电路和控制电路进行了设计,采用单片 机控制和IGBT器件取代原有的模拟控制和晶闸管器件,实现对老 装备的更新改造;推出主电路的参数计算公式,建立了系统的等 效电路,负载的等效模型并分析了控制电路的结构和原理。


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感应加热具有加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化 等优点,广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产 过程中,成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞 机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。 感应加热电源具有稳定,可靠和节能环保的优点,保证了流水作 业的铸造锻造及热处理生产线工作的正常运行,节能了企业工作 生产的投资。总体而言,我国感应热处理技术水平和先进国家相 比,还存在一定的差距,例如在淬火机床的数控技术、计算机技 术及精密机械传动技术的应用;在电源方面的高质量、高可靠性 的功率元件的开发;精密感应器的制造技术等。随着感应热处理 生产线自动化控制程度及电源高可靠性要求的提高,必须加强加 热工艺成套装置的开发。同时感应加热系统正向智能化控制方向 发展,具有计算机智能接口、远程控制和故障自动诊断等控制性 能的感应加热电源系统正成为下一代的发展目标。

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而采用IGBT后,并让电路工作在电流断续状态下,这些 问题都得到很好地解决。

感应加热电源自动化程度高,可实现全自动无人操作选 用自动上料和自动出料分检装置,再配上我公司的专用 控制软件,可实现全自动无人操作。 感应加热电源的突出特点:
1、采用IGBT为主器件、全桥逆变。 2、100%负载持续率设计,可连续工作。

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第三章:感应加热电源案例
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随着社会的显著发展,以及社会生活水平大幅度地提高,人们的 生活素质也有了明显地提升,最重要是体现在我们环保意识的逐 渐增强,同时,这一改变,对于钢丝加热设备今后的发展,也有 着很大的影响。 感应加热电源应用感应加热技术绿色节能的优势赢得了用户,也 赢得了市场,采用谐振变频技术使设备整体效率≥90%,高效、节 能,耗电量仅为电子管感应加热设备的20%-30%。更重要的是电磁 加热技术也应用到了越来越多的领域。最大程度地减少热损失和 能量损耗,增加生产效率,提升产品质量。 感应加热电源设备采购前需要跟专业技术员说明加热需求,提供 加热工件尺寸,加热工件频率等参数。根据实际需求制定相关设 计方案。

随着科学技术的发展,感应加热电源得到了广泛的应用。表面 热处理可以提高产品质量,缩短生产周期和改善劳动条件,提 高生产组织水平。目前应用最广泛的表面热处理是感应热处理, 它可应用于淬火、回火、正火、调质、透热等,适用于机械化 大生产,可通过计算机控制实现无人操作。
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感应加热电源可以改善工作环境、提高工人劳动环境和公司形象、 无污染、低耗能。感应加热炉与煤炉相比,工人不会再受炎炎烈 日下煤炉的烘烤与烟熏,更可达到环保部门的各项指标要求,同 时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。 利用中频感应加热的方法,对碳结钢和低合金结构钢热轧标准件 进行,与20世纪71年代已在美,法,饿等多个国家冶金工厂应用, 建设了多条中频感应加热生产线,这些钢号大多用于制造汽车, 拖拉机,机床用零部件。标准件感应加热,因受到冷却条件的限 制,加热的标准件直径限定在60mm,大于60mm直径的标准件后, 发现存在芯部硬度不足的现象。中频感应加热不仅能对圆棒,而 且还能对方形,多边形条材进行。


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感应加热电源方案设计要找专业团队
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企业品牌架构
总体品牌价值:
一个唤起灵感的、易记忆的、朗朗上口的概念 是品牌希望在主要目标客户群心目中建立的远远超过竞争对手的概念。 一般3-5点,包含(1)功能性诉求;(2)体验、关系或情感性诉求概念;(3)信任原因概念 这些概念对总体品牌价值形成支撑,并且是品牌希望长期代表的 品牌的长期的、独特的个性、形象、态度,决定了客户长远的对品牌的喜爱程度 往往采用拟人化表达方式 一系列具体的可长期拥有的品牌资产 例如,品牌标识,包装,广告语 必须是市场证明了的,易于区别的
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