超音频感应熔样机的研制

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1、摘要论文题目超音频感应熔样机的研制专业材料加工工程研究生陈庆伶指导教师朱锦洪教授摘要感应加热作为一种加热手段相比传统的加热方式有许多优点随着工业技术的发展感应加热技术被越来越多的应用到各种工业加热场合本论文研究的感应熔样机主要是利用感应加热方式为X射线荧光光谱分析仪提供质量较高的分析试样解决了传统上用电阻炉熔融法制样中存在的缺点本文以超音频感应熔样机为研究对象概括介绍了感应加热的基本理论以及对感应加热电源的发展状况做了总结提出了本文的现实意义和主要工作内容超音频感应熔样机系统整体上分为主电路和控制系统两个

2、部分主电路部分包括整流器逆变器和谐振电路它们各自涉及到的调功方式逆变元件和谐振方式问题都在论文中做了详细的说明通过分析比较确定了采用调压调功的方式进行功率调节绝缘栅晶体管IGBT作为逆变元件及采用串联谐振的电路形式接下来进一步确定了主电路中所用到的元器件的参数为下一步样机的制作提供依据控制部分主要包括了整流侧和逆变侧的控制整流侧的控制指通过调节晶闸管的导通角来达到功率调节的目的逆变侧的控制是整个控制系统的核心部分在逆变侧控制系统中要实现频率的自动跟踪IGBT的驱动以及保护及整个系统控制功能的管理策略等问题

3、通过分析确定了实现这些功能的核心元器件并设计出合适的外围电路在本系统中用可编程控制器PLC来实现设备机械部分的动作及闭环控制在试样加热的过程中坩埚内会产生大量的气泡通过PLC使坩埚在加热过程中左右摆动及自身旋转气泡排出大大提高了样片的质量输出闭环控制主要是指PLC通过对导通角大小的维持电流功率和温度的恒定根据以上分析与设计最后完成了一台3.6kW开关频率在40kHz左右的超音频串联感应加热样机实验证明样机工作性能稳定输出波形满足要求对于要求最高温度在1250的试样样机在2分32秒即可达到达到了研制样机的目

4、的从而也验证了本文理论研究与设计方案的可行性与正确性关键词感应加热IGBT串联谐振调压调功感应熔样机I摘要Subject:DevelopmentofsuperaudiofrequencyinductionbeadpreparationmachineSpecialty:MaterialsProcessingEngineeringName:ChenQinglingSupervisor:ZhuJinhongProf.ABSTRACTInductionheatinghasmanyadvantagescompare

5、dwithtraditionalheating.Thetechnologyofinductionheatinghasbeenappliedinmanyindustriesnowadays.TheinductivebeadpreparationmachineinthispaperusesinductionheatingtoproducehigherqualityanalyticalsampleforX-rayfluorescentspectroanalysisinstrument,andthismachin

6、esolvesmanyproblemsofusingresistancefurnaceformeltingandsample-making.Thepaperresearchesonsuperaudiofrequencyinductivebeadpreparationmachine.Itintroducesbasictheoryandsummarizesdevelopmentofinductionheating,andthenpresentstheactualmeaningandthemaincontent

7、softhispaper.Thewholesuperaudiofrequencyinductivebeadpreparationmachinesystemcanbedividedintomaincircuitandcontrolsystem.Themaincircuitcontainsrectifier,inverterandresonancecircuit.Powermodulationmethods,inversioncomponentsandresonanceapproachesareintrodu

8、cedindetailsinthepaper.Throughanalyzingandcomparing,voltageregulationisadoptedaspowermodulationmethod,InsulatedGateBipolarTransistorIGBTisutilizedasinversioncomponentandseriesresonanceisusedtoo.Thentheparameterofcom