感應(yīng)加熱(Induction Heating,簡(jiǎn)稱IH)灶具因快速、高效、安全等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為不可或缺的家用電器。傳統(tǒng)的家用電磁爐只能有效加熱鐵磁性材料鍋具或電磁爐專用鍋具,但不能加熱低磁導(dǎo)率鍋具,另外不同品牌電磁爐鍋具的使用存在通用性問題,所以電磁爐對(duì)不同磁導(dǎo)率鍋具的適應(yīng)性較差。因此,提高電磁爐對(duì)多種金屬材質(zhì)鍋具的適應(yīng)性,對(duì)增加電磁爐的通用性和廣泛使用具有重要意義。根據(jù)感應(yīng)加熱原理,當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)確定時(shí),若要實(shí)現(xiàn)對(duì)低磁導(dǎo)率鍋具加熱,需提高負(fù)載諧振頻率,增大負(fù)載等效阻抗。因此本文研究了一種采用中繼線圈結(jié)構(gòu)提高負(fù)載適應(yīng)性的方案,使電磁爐適應(yīng)多種材質(zhì)鍋具加熱,中繼線圈的存在還可以降低開關(guān)管電流。在該方案中,逆變電路共有四種工作模式,在保證輸出功率滿足要求的同時(shí),使線圈電流最小化。本文運(yùn)用小信號(hào)分析法,推導(dǎo)了電磁爐系統(tǒng)的等效阻抗表達(dá)式,分別分析了鍋具磁導(dǎo)率與電阻率變化時(shí),電磁爐系統(tǒng)等效電阻、等效電感與頻率之間的關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)輸出功率和負(fù)載適應(yīng)性的要求,分析了該方案中逆變電路的工作模式,設(shè)計(jì)了模式選擇方法,并研究了中繼線圈結(jié)構(gòu)的阻抗特性以及線圈電流特性。利用COMSOL軟件對(duì)采用中繼線圈和不采用中...

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 感應(yīng)加熱技術(shù)概述
        1.1.1 感應(yīng)加熱技術(shù)原理及發(fā)展
        1.1.2 感應(yīng)加熱電源主要應(yīng)用
    1.2 電磁爐工作原理和特點(diǎn)
        1.2.1 電磁爐工作原理
        1.2.2 透入深度與三大效應(yīng)
        1.2.3 電磁爐負(fù)載特性
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
2 電磁爐感應(yīng)線圈等效阻抗分析
    2.1 電磁爐系統(tǒng)等效阻抗組成部分
    2.2 電磁爐感應(yīng)線圈模型分析
    2.3 電磁爐模型頻域分析結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
3 IH灶具整體方案設(shè)計(jì)與研究
    3.1 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
    3.2 工作模式分析
        3.2.1 全橋模式和半橋模式
        3.2.2 二倍頻模式和三倍頻模式
        3.2.3 各個(gè)模式損耗分析
    3.3 工作模式選擇設(shè)計(jì)
    3.4 雙線圈電路研究
        3.4.1 諧振槽路分析
    3.5 仿真與分析
        3.5.1 仿真模型及波形分析
    3.6 本章小結(jié)
4 有限元仿真分析
    4.1 有限元簡(jiǎn)介
    4.2 COMSOL Multiphysics簡(jiǎn)介
        4.2.1 電磁場(chǎng)模塊
        4.2.2 熱傳導(dǎo)模塊
    4.3 IH灶具模型建立和分析
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 電磁爐模型熱仿真結(jié)果和分析
    4.4 本章小結(jié)
5 IH灶具系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
    5.1 IH系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)
    5.2 參數(shù)設(shè)計(jì)與器件選型
        5.2.1 整流側(cè)電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.2.2 逆變電路參數(shù)和器件選型
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3869620