1. 研究目的与意义(文献综述)
感应加热多数用于工业金属零件表表面淬火、金属熔炼、棒料透热等多个领域,是使工件表面产生一定的感应电流,迅速加热零件表面,达到表面迅速加热,甚至透热融化的效果。
感应加热与传统电阻丝加热相比具有多项明显优势。一,节能效果好,热损失小,效率高。由于感应线圈与被加热金属并不直接接触,能量通过电磁感应进行传递。减少了热传导和空气热对流的损耗,热效率很高,达85%以上。与电阻丝加热相比,节电在30%以上,最大可达75%。二,升温快。由于料筒金属壳的电阻很小,所以较小的感应电动势便可产生较强的涡电流。从而可在金属内产生大量的焦耳热。同时还由于热量散失少,热效率高,所以料筒内熔体升温快。三,环保效果好。电磁感应加热方法可以显著降低环境温度,同时节能本身就是环保。四,使用寿命长。电磁加热装置采用特制线圈和半导体器件,线圈连续运行温度只有100度左右,平均无故障时间可达3年以上,节约了运行成本。五,可提高产品产量。由于该加热方式的发热效率高,能显著减少升温时间,因此可提高产品产量。通过对注射传统加热方式与电磁感应加热方式的比较,突出显示了电磁感应加热方式在节能、加热效率和升温速度等方面的优点,再结合电磁感应加热输出功率控制算法和温度的模糊控制算法,实现对注射机温度的高精度控制,可以达到智能机械化,体现了将电磁感应加热技术应用于注射机等塑料成型加工设备上的巨大经济价值。
2. 研究的基本内容与方案
电路主要组成部分有驱动模块,整流模块,逆变模块和谐振加热模块。其中整流模块负责将电网中的工频电源转化成目标直流,同时去除电网中的谐波,再由逆变模块转化为中频交流电(300hz-30khz),通过调整驱动电路的结构和设置可以调整其频率和幅度,以达到调整输出功率的目的。谐振电路既可以加热,也可以阻断谐波。
设计目标:设计方案应满足稳定性高,损耗低,输出功率可调,使用范围广,并尽可能地保持低成本等条件。
主电路拓扑结构如下:
3. 研究计划与安排
1-3周:调研、查阅资料、结合毕业设计任务书,确定总体方案,完成开题报告;
4-7周:熟悉系统的工作原理;翻译英文资料;
8-14周:确定设计方案和主电路结构并,进行系统各组成部分器件的参数计算和选取;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]赵向力.中频感应加热时的质量控制措施浅析.[j].中国科技财富.2009:36-38
[2]聂慧.基于igbt的大功率中频感应加热系统研究.[d].北京:北京交通大学.2010:13-20
[3]许静.感应加热电源数字控制技术的研究.[d].浙江:浙江大学.2002:15-23
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