中頻感應(yīng)加熱器設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 21:00
在我國(guó)北方,冬季寒冷,供暖在每家每戶中必不可少,由于傳統(tǒng)的鍋爐取暖方式以燃煤為主,環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著國(guó)內(nèi)風(fēng)電、光電規(guī)模逐漸加大,棄風(fēng)棄光問(wèn)題嚴(yán)重,清潔能源得不到及時(shí)消納而浪費(fèi)。因此感應(yīng)加熱技術(shù)憑著加熱溫度高、速率快、電熱轉(zhuǎn)換效率高、利用清潔能源、對(duì)環(huán)境污染小、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等眾多優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于水加熱是大勢(shì)所趨,其可以消納光電、風(fēng)電等清潔能源用于供暖和儲(chǔ)能,有巨大的應(yīng)用前景。本文分析了中頻感應(yīng)加熱器依據(jù)的電磁感應(yīng)原理、集膚效應(yīng)與熱傳導(dǎo),對(duì)感應(yīng)加熱電源中主電路進(jìn)行了各種類拓?fù)浞治?對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn)確定了本設(shè)計(jì)所用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),應(yīng)用變壓器模型對(duì)其負(fù)載等效分析,并闡述了負(fù)載諧振電路各個(gè)狀態(tài)下的工作過(guò)程,研究了當(dāng)負(fù)載工作在弱感性狀態(tài)下時(shí),負(fù)載工作狀態(tài)最佳,能實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)通,且管間自然換流無(wú)損耗,不容易發(fā)生橋內(nèi)直通故障。然后對(duì)感應(yīng)加熱器主電路與負(fù)載參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和器件選型,選擇IGBT為逆變電路功率開(kāi)關(guān)管。針對(duì)功率器件工作時(shí)存在損耗發(fā)熱問(wèn)題,應(yīng)用熱阻等效電路法對(duì)各點(diǎn)的溫度進(jìn)行分析計(jì)算,進(jìn)而得到散熱片所允許的最大熱阻值,據(jù)此為加熱控制器設(shè)計(jì)了散熱系統(tǒng)。對(duì)感應(yīng)加熱電源控制電路進(jìn)行硬件設(shè)計(jì),選擇單片機(jī)STM3...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的目的與意義
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 中頻感應(yīng)加熱電源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 中頻感應(yīng)加熱器本體的研究現(xiàn)狀
1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 中頻感應(yīng)加熱器基礎(chǔ)原理與分析
2.1 中頻感應(yīng)加熱器基礎(chǔ)理論
2.1.1 感應(yīng)加熱器原理
2.1.2 感應(yīng)加熱器依據(jù)的主要基礎(chǔ)理論
2.2 感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)分析
2.2.1 整流電路
2.2.2 逆變電路
2.3 感應(yīng)加熱器負(fù)載分析
2.3.1 變壓器模型
2.3.2 負(fù)載工作狀態(tài)
2.4 本章小結(jié)
第3章 中頻感應(yīng)加熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 中頻感應(yīng)加熱器主電路參數(shù)計(jì)算
3.1.1 整流電路設(shè)計(jì)
3.1.2 濾波電路設(shè)計(jì)
3.1.3 逆變電路設(shè)計(jì)
3.1.4 負(fù)載槽路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 感應(yīng)加熱電源中器件損耗計(jì)算與散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 器件損耗分析計(jì)算
3.2.2 散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3 中頻感應(yīng)加熱控制器硬件電路設(shè)計(jì)
3.3.1 主控電路及其基本外圍電路
3.3.2 PWM輸出電路
3.3.3 IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路
3.3.4 數(shù)字鎖相環(huán)電路
3.3.5 溫度與水位采樣與保護(hù)電路
3.4 本章小結(jié)
第4章 中頻感應(yīng)加熱器仿真分析與實(shí)驗(yàn)
4.1 中頻感應(yīng)加熱電源仿真分析
4.1.1 感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)模型搭建
4.1.2 仿真結(jié)果分析
4.2 中頻感應(yīng)加熱器本體電磁場(chǎng)仿真
4.2.1 感應(yīng)加熱器本體模型搭建
4.2.2 仿真結(jié)果分析
4.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁感應(yīng)加熱技術(shù)與應(yīng)用[J]. 金輝. 連鑄. 2019(02)
[2]北京某住宅太陽(yáng)能集中集熱-分戶儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例[J]. 鄭亞娟,李向軍. 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2018(10)
[3]全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J]. 朱文韻. 科學(xué). 2018(04)
[4]多孔硅芯爐感應(yīng)加熱線圈磁場(chǎng)效應(yīng)的仿真分析[J]. 李金剛,劉高原. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 余本善,孫乃達(dá),焦姣. 石油科技論壇. 2017(01)
[6]基于多電平逆變器的感應(yīng)加熱雙頻率輸出設(shè)計(jì)[J]. 冷朝霞,劉慶豐. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(24)
[7]電源頻率對(duì)鋼管感應(yīng)加熱過(guò)程影響的模擬試驗(yàn)及驗(yàn)證[J]. 陳天翔,王占軍. 金屬熱處理. 2016(11)
[8]大功率IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 鳳良燕,鄭崇偉. 電子器件. 2015(02)
[9]換能器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于澤旭,宋錦春,王天驕,袁聰. 機(jī)械與電子. 2015(03)
[10]全數(shù)字硬件化鎖相環(huán)參數(shù)分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉亞靜,范瑜. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]高頻感應(yīng)加熱電壓型逆變器功率控制研究[D]. 張智娟.華北電力大學(xué)(河北) 2010
[2]感應(yīng)加熱電源負(fù)載感應(yīng)器模型與恒頻調(diào)功研究[D]. 徐應(yīng)年.華中科技大學(xué) 2009
[3]固態(tài)高頻感應(yīng)加熱電源控制技術(shù)的研究[D]. 李亞斌.華北電力大學(xué)(河北) 2008
[4]固態(tài)高頻LLC電壓型感應(yīng)加熱諧振逆變器研究[D]. 王英.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]中頻感應(yīng)加熱智能控制器的研究[D]. 王振.西安科技大學(xué) 2017
[2]變頻器IGBT電熱模型分析及散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙靜波.電子科技大學(xué) 2017
[3]串聯(lián)型高頻感應(yīng)加熱電源鎖相控制技術(shù)研究[D]. 江濤.華北電力大學(xué) 2017
[4]電壓型諧振逆變器中智能PID控制的研究[D]. 王俊仃.華北電力大學(xué) 2017
[5]串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 余可.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[6]利用供暖實(shí)現(xiàn)消納風(fēng)電的技術(shù)方案研究[D]. 許曉超.華北電力大學(xué) 2016
[7]基于STM32微控制器的自由感應(yīng)加熱控制技術(shù)研究[D]. 曹穩(wěn)坤.電子科技大學(xué) 2016
[8]基于DSP的IGBT串聯(lián)諧振中頻電源設(shè)計(jì)[D]. 王坤杰.重慶理工大學(xué) 2016
[9]輸送管道中頻感應(yīng)加熱雙場(chǎng)耦合及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 易小開(kāi).天津工業(yè)大學(xué) 2015
[10]電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)負(fù)載感應(yīng)器及其電控系統(tǒng)研究[D]. 楊偉福.深圳大學(xué) 2015
本文編號(hào):3643500
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的目的與意義
1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 中頻感應(yīng)加熱電源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 中頻感應(yīng)加熱器本體的研究現(xiàn)狀
1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 中頻感應(yīng)加熱器基礎(chǔ)原理與分析
2.1 中頻感應(yīng)加熱器基礎(chǔ)理論
2.1.1 感應(yīng)加熱器原理
2.1.2 感應(yīng)加熱器依據(jù)的主要基礎(chǔ)理論
2.2 感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)分析
2.2.1 整流電路
2.2.2 逆變電路
2.3 感應(yīng)加熱器負(fù)載分析
2.3.1 變壓器模型
2.3.2 負(fù)載工作狀態(tài)
2.4 本章小結(jié)
第3章 中頻感應(yīng)加熱器設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 中頻感應(yīng)加熱器主電路參數(shù)計(jì)算
3.1.1 整流電路設(shè)計(jì)
3.1.2 濾波電路設(shè)計(jì)
3.1.3 逆變電路設(shè)計(jì)
3.1.4 負(fù)載槽路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 感應(yīng)加熱電源中器件損耗計(jì)算與散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.2.1 器件損耗分析計(jì)算
3.2.2 散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3 中頻感應(yīng)加熱控制器硬件電路設(shè)計(jì)
3.3.1 主控電路及其基本外圍電路
3.3.2 PWM輸出電路
3.3.3 IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路
3.3.4 數(shù)字鎖相環(huán)電路
3.3.5 溫度與水位采樣與保護(hù)電路
3.4 本章小結(jié)
第4章 中頻感應(yīng)加熱器仿真分析與實(shí)驗(yàn)
4.1 中頻感應(yīng)加熱電源仿真分析
4.1.1 感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)模型搭建
4.1.2 仿真結(jié)果分析
4.2 中頻感應(yīng)加熱器本體電磁場(chǎng)仿真
4.2.1 感應(yīng)加熱器本體模型搭建
4.2.2 仿真結(jié)果分析
4.3 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁感應(yīng)加熱技術(shù)與應(yīng)用[J]. 金輝. 連鑄. 2019(02)
[2]北京某住宅太陽(yáng)能集中集熱-分戶儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例[J]. 鄭亞娟,李向軍. 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2018(10)
[3]全球儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J]. 朱文韻. 科學(xué). 2018(04)
[4]多孔硅芯爐感應(yīng)加熱線圈磁場(chǎng)效應(yīng)的仿真分析[J]. 李金剛,劉高原. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 余本善,孫乃達(dá),焦姣. 石油科技論壇. 2017(01)
[6]基于多電平逆變器的感應(yīng)加熱雙頻率輸出設(shè)計(jì)[J]. 冷朝霞,劉慶豐. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(24)
[7]電源頻率對(duì)鋼管感應(yīng)加熱過(guò)程影響的模擬試驗(yàn)及驗(yàn)證[J]. 陳天翔,王占軍. 金屬熱處理. 2016(11)
[8]大功率IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 鳳良燕,鄭崇偉. 電子器件. 2015(02)
[9]換能器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于澤旭,宋錦春,王天驕,袁聰. 機(jī)械與電子. 2015(03)
[10]全數(shù)字硬件化鎖相環(huán)參數(shù)分析與設(shè)計(jì)[J]. 劉亞靜,范瑜. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(02)
博士論文
[1]高頻感應(yīng)加熱電壓型逆變器功率控制研究[D]. 張智娟.華北電力大學(xué)(河北) 2010
[2]感應(yīng)加熱電源負(fù)載感應(yīng)器模型與恒頻調(diào)功研究[D]. 徐應(yīng)年.華中科技大學(xué) 2009
[3]固態(tài)高頻感應(yīng)加熱電源控制技術(shù)的研究[D]. 李亞斌.華北電力大學(xué)(河北) 2008
[4]固態(tài)高頻LLC電壓型感應(yīng)加熱諧振逆變器研究[D]. 王英.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]中頻感應(yīng)加熱智能控制器的研究[D]. 王振.西安科技大學(xué) 2017
[2]變頻器IGBT電熱模型分析及散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙靜波.電子科技大學(xué) 2017
[3]串聯(lián)型高頻感應(yīng)加熱電源鎖相控制技術(shù)研究[D]. 江濤.華北電力大學(xué) 2017
[4]電壓型諧振逆變器中智能PID控制的研究[D]. 王俊仃.華北電力大學(xué) 2017
[5]串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 余可.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[6]利用供暖實(shí)現(xiàn)消納風(fēng)電的技術(shù)方案研究[D]. 許曉超.華北電力大學(xué) 2016
[7]基于STM32微控制器的自由感應(yīng)加熱控制技術(shù)研究[D]. 曹穩(wěn)坤.電子科技大學(xué) 2016
[8]基于DSP的IGBT串聯(lián)諧振中頻電源設(shè)計(jì)[D]. 王坤杰.重慶理工大學(xué) 2016
[9]輸送管道中頻感應(yīng)加熱雙場(chǎng)耦合及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 易小開(kāi).天津工業(yè)大學(xué) 2015
[10]電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)負(fù)載感應(yīng)器及其電控系統(tǒng)研究[D]. 楊偉福.深圳大學(xué) 2015
本文編號(hào):3643500
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/3643500.html
最近更新
教材專著