【摘要】：為滿足核電厚壁壓力容器進(jìn)行焊前預(yù)熱和焊后熱處理工藝所要求的中頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)具有升降溫速度可控、保溫溫度穩(wěn)定、工作時(shí)間長、易頻繁啟動(dòng)的特點(diǎn)。本文以DSP控制IGBT逆變模塊組成的逆變橋,ARM控制整個(gè)系統(tǒng)的中頻感應(yīng)加熱電源為研究對象完成了一臺(tái)10kHz/80kW串聯(lián)諧振型中頻感應(yīng)電源。本文首先介紹了感應(yīng)加熱的基本原理和感應(yīng)電源的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,然后對比分析了感應(yīng)加熱電源的調(diào)功方式和逆變電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),確定了逆變調(diào)功和串聯(lián)諧振電壓型逆變電路的系統(tǒng)方案。本文重點(diǎn)對中頻感應(yīng)加熱電源DSP跟頻鎖相方式、溫度控制策略進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),使電源具有快速跟頻鎖相、溫度控制性能良好的優(yōu)點(diǎn);在功率調(diào)節(jié)策略上,使用PI調(diào)節(jié)移相角的方式,實(shí)現(xiàn)功率的快速準(zhǔn)確的調(diào)節(jié);在跟頻鎖相方面,DSP采樣IGBT輸出電流過零信號,實(shí)現(xiàn)電源對負(fù)載固有頻率的快速跟蹤與鎖相;根據(jù)電源技術(shù)要求,計(jì)算了主電路的電氣參數(shù),并選擇了關(guān)鍵器件的型號;根據(jù)IGBT器件的參數(shù)設(shè)計(jì)了由驅(qū)動(dòng)模塊和向驅(qū)動(dòng)模塊供電的反激式隔離開關(guān)電源組成的IGBT驅(qū)動(dòng)板;在溫度控制策略上,編寫了能量法溫度控制算法;通過USB讀寫模塊將工件實(shí)時(shí)溫度、功率和時(shí)間存儲(chǔ)到U盤;通過軟件MATLAB/Simulink仿真電源主電路,驗(yàn)證了本課題理論分析和器件選型的正確性。最后通過不斷調(diào)試成功研制出一臺(tái)高性能的10kHz/80kW串聯(lián)諧振型中頻感應(yīng)加熱電源,通過試驗(yàn)表明,該中頻感應(yīng)加熱電源的性能達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)要求,具有輸出功率穩(wěn)定、工件溫度控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL351.6;TG43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2779028