本文選題：感應加熱 + 逆變斬波調功��； 參考：《河北大學》2017年碩士論文

【摘要】：由于感應加熱技術具有加熱溫度高、效率高、速度快、加熱溫度容易控制、易于實現(xiàn)機械化、自動化、無空氣污染等優(yōu)點,現(xiàn)在感應加熱己廣泛應用于金屬熔煉、透熱、熱處理和焊接等工業(yè)過程。但是目前工業(yè)領域廣泛應用的感應加熱電源多采用模擬電路控制,控制精度不高,靈活性較差,系統(tǒng)可靠性低。而數(shù)字式電路控制精確,軟件設計靈活,整個控制系統(tǒng)簡單、可靠,因此研究感應加熱電源的數(shù)字化電路控制具有十分重要的意義。本文以串聯(lián)感應加熱電源為研究對象,簡要介紹了感應加熱的基本知識和感應加熱技術的發(fā)展過程,同時對感應加熱的控制問題也作了簡要的介紹。接下來分析并制定了電源的構成方案,并分析了感應加熱電源的各種調功方式,在對比幾種功率調節(jié)方式的基礎上,為了克服由串聯(lián)諧振逆變器構成的感應加熱電源調壓式調功和移相式調功存在的不足,提出了一種逆變斬波式調功的控制方法,在滿足頻率跟蹤的條件下,產生了四路脈寬相間依次可調的逆變觸發(fā)脈沖信號,通過控制H橋四個開關元件的導通時間達到了對輸出功率調節(jié)的目的。由于感應加熱過程中負載參數(shù)的變化會引起負載諧振頻率的變化,為了保證感應加熱電源工作在弱感性準諧振狀態(tài),逆變控制電路必須具有頻率跟蹤功能,系統(tǒng)中需要設計一種鎖相環(huán)電路。傳統(tǒng)的鎖相環(huán)易受電網(wǎng)電壓、溫度漂移等因素的影響,使得系統(tǒng)的同步調節(jié)很難實現(xiàn),本文設計了一種基于FPGA的數(shù)字鎖相環(huán),該電路控制精度高、軟件設計靈活。并分別對觸發(fā)脈沖信號、引前觸發(fā)角度以及死區(qū)時間等功能進行了分析與設計;對其工作原理和電路模塊作了詳細描述,通過實驗結果表明,該電路產生的脈沖信號達到了預期的結果。
[Abstract]:As induction heating technology has the advantages of high heating temperature, high efficiency, high speed, easy control of heating temperature, easy to realize mechanization, automation and no air pollution, induction heating has been widely used in metal smelting, heat permeation, etc. Industrial processes such as heat treatment and welding. However, the induction heating power supply widely used in the industrial field is controlled by analog circuit. The control precision is not high, the flexibility is poor, and the system reliability is low. But the digital circuit control is accurate, the software design is flexible, the whole control system is simple and reliable, so it is very important to study the digital circuit control of the induction heating power supply. In this paper, the basic knowledge of induction heating and the development process of induction heating technology are briefly introduced, and the control problems of induction heating are also briefly introduced. Then, it analyzes and formulates the constitution of the power supply, and analyzes the various power regulation methods of the induction heating power supply. On the basis of comparing several power regulation modes, In order to overcome the shortcomings of voltage regulation and phase shift modulation of induction heating power supply composed of series resonant inverter, a control method of inverter chopping power regulation is proposed, which satisfies the condition of frequency tracking. The output power can be adjusted by controlling the switching time of the four H-bridge switching elements. In order to ensure that the induction heating power supply works in the weak inductive quasi-resonant state, the inverter control circuit must have the function of frequency tracking because the change of load parameters in induction heating process will cause the change of load resonant frequency. It is necessary to design a phase-locked loop circuit in the system. The traditional PLL is easy to be affected by the voltage and temperature drift of the power network, which makes it difficult to realize the synchronous regulation of the system. In this paper, a digital PLL based on FPGA is designed, which has high control precision and flexible software design. The functions of trigger pulse signal, trigger angle and dead time are analyzed and designed respectively, the working principle and circuit module are described in detail, and the experimental results show that, The pulse signal produced by this circuit achieves the expected result.
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻】

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本文編號：2016012