電磁感應(yīng)加熱是一種重要的制造工藝,它具有效率高、輸出功率控制精確、性能高等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車、航空、家庭以及可再生能源等工業(yè)領(lǐng)域。目前仍然存在的主要挑戰(zhàn)之一是感應(yīng)加熱目標(biāo)具有復(fù)雜的幾何形狀暴露在磁場(chǎng)中時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)加熱不夠均勻的情況。因此,為了優(yōu)化加熱過程,通常使用雙頻感應(yīng)加熱作為解決方案。雙頻感應(yīng)加熱方式能夠通過中頻和高頻兩種不同穿透深度的電流同時(shí)加熱目標(biāo)金屬工件,使得不規(guī)則結(jié)構(gòu)金屬工件能夠受熱均勻。本文的主要研究目標(biāo)為工業(yè)用感應(yīng)加熱系統(tǒng),闡釋了感應(yīng)加熱模塊化結(jié)構(gòu)及各個(gè)組成部分的工作原理,并對(duì)各個(gè)模塊中所包含電路類型,三種不同的功率調(diào)節(jié)模型以及雙頻感應(yīng)加熱方式進(jìn)行了對(duì)比分析,確立了基于整流側(cè)調(diào)功的單逆變器同步雙頻感應(yīng)加熱結(jié)構(gòu)和最優(yōu)的整體模塊構(gòu)建方案。基于整流側(cè)調(diào)功模型中的功率調(diào)節(jié)作用主要是通過三相PWM整流器實(shí)現(xiàn)。針對(duì)傳統(tǒng)的整流器控制結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中,暴露出了如抗干擾能力較差、容錯(cuò)性低等突出問題,結(jié)合魯棒控制原理,設(shè)計(jì)了改進(jìn)的H_∞控制器。為驗(yàn)證結(jié)果,分別對(duì)PI控制器與H_∞控制器在兩種啟動(dòng)條件下進(jìn)行仿真,通過仿真波形證實(shí)了整流側(cè)調(diào)功模...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 感應(yīng)加熱技術(shù)
        1.1.1 感應(yīng)加熱技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.1.2 感應(yīng)加熱技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
        1.1.3 感應(yīng)加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
    1.2 雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)
        1.2.1 交變電流的集膚效應(yīng)與穿透深度
        1.2.2 雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)背景及優(yōu)勢(shì)
        1.2.3 雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容章節(jié)安排
第2章 感應(yīng)加熱電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與方案設(shè)計(jì)
    2.1 感應(yīng)加熱電源整體結(jié)構(gòu)方案
        2.1.1 進(jìn)線濾波電路
        2.1.2 三相橋式整流電路
        2.1.3 感應(yīng)加熱電源逆變器
    2.2 感應(yīng)加熱電源功率控制方式分析
        2.2.1 整流側(cè)功率調(diào)節(jié)及其結(jié)構(gòu)
        2.2.2 斬波電流功率調(diào)節(jié)及其結(jié)構(gòu)
        2.2.3 逆變側(cè)功率調(diào)節(jié)及其結(jié)構(gòu)
    2.3 雙頻感應(yīng)加熱電源加熱方式
        2.3.1 異步雙頻感應(yīng)加熱
        2.3.2 同步雙頻感應(yīng)加熱
    2.4 本章小結(jié)
第3章 整流側(cè)功率控制模塊設(shè)計(jì)與魯棒控制算法
    3.1 感應(yīng)加熱等效模型分析
    3.2 傳統(tǒng)PI雙閉環(huán)控制系統(tǒng)
    3.3 基于H_∞的改進(jìn)雙閉環(huán)控制
        3.3.1 魯棒控制原理
        3.3.2 H_∞控制及其基本模型
    3.4 仿真驗(yàn)證與分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 感應(yīng)加熱電源逆變側(cè)電路設(shè)計(jì)與分析
    4.1 感應(yīng)加熱逆變器結(jié)構(gòu)
        4.1.1 單橋串聯(lián)諧振逆變電路
        4.1.2 逆變電路的狀態(tài)分析
        4.1.3 雙頻復(fù)合諧振負(fù)載分析
    4.2 逆變側(cè)反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 鎖相環(huán)原理
        4.2.2 鎖相環(huán)電路實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 SPWM脈沖調(diào)制模塊
    4.3 單逆變橋同步雙頻感應(yīng)加熱仿真
    4.4 本章小結(jié)
第5章 感應(yīng)加熱電源的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.1 盤式線圈平板受熱件感應(yīng)加熱模擬
    5.2 含米級(jí)感應(yīng)加熱線圈的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作
        5.2.1 米級(jí)盤式感應(yīng)加熱線圈設(shè)計(jì)制作
        5.2.2 主電路與感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì)與選型
        5.2.3 數(shù)字控制板的設(shè)計(jì)
    5.3 感應(yīng)加熱初步實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3765901