串联谐振感应加热逆变电源的研制

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1、浙江大学硕士学位论文串联谐振感应加热逆变电源的研制姓名：汪军申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：陈辉明20060301摘要Y87如95本文以串联谐振感应加热电源为研究对象．首先分析了现代感应加热的发展现状和趋势，对几种较为常见的功率调节方式予以介绍，并选择扫频控制作为本课题的控制方案，对扫额控制中一些环节予以重点介绍，结合实际，对实际应用中的功率调节闭环参数选取，以及限相环设计等实际电路设计予以阐述。研制了一台超音频电源。针对在低阻抗负载下，扫频控制中出现的关断角度，关断电流过大问题，采取了电流和相位双反馈的策略，使得在低阻抗下关

2、断电流得以减小，同时对于新控制下，在额定阻抗时的功率调节存在不可控区域现象，采取了变相位反馈比例系数的策略，使得在额定阻抗下的功率不可控区域大大减小，并建立了相位反馈比例系数与限相角度之间的关系表，这对实际调试中的参数选取，有一定的实际意义。最后通过实际的实验验证了上述结论针对电压型串联谐振的保护问题，本文在分析了几种短路情况下的逆变器的工作状态下分析，提出了相应的保护方案。．最后对于感应加热的扩容问题，分析了一种较有前途的拓扑，LLc负载谐振，较为详细的分析了这种拓扑的负载特性，以及这种拓扑与Lc之间的转换，以及对实际应用中应注意的一些特性加以

3、阐述，相对于Lc串联谐振，LLc在感应加热的扩容上有拓扑上优势，就LLc拓扑的双机并联中的环流抑制机理等予以分析，为以后的研究工作打下基础。f关键词】：串联谐振，扫频控制，开关损耗，逆变保护，LLcAbstI．actThispaperpresentadctailarlalysisofaPFMco玎nDlonIGBTseriesresonantinVerterforinductionheatingapplication．Thecontrolconsistsofthrceloops，powerregulationloop，phasclimitatio

4、n100p，Vol协gelimitationloop’whichareanalyzedinthispaper，thestnIctllreofthecompensationne柳orkaIIdparameteraredorived．Theimplementationofthecon舡DIcircuitisdescribedarIdexperimentresultsareshown．Forthedrawbackofbigswitchingcurrentandallgleinanoverloadingcondition，currentaIldphase

5、doublefeedbackarepresented，whichcanrcduceswi劬ingcurrentinoVerloadingcondition，sorcducingswhhingloss，a11ditdonotchangepowerregulationunderratedloadwi廿laaherablecoemcientofphasefcedback，娜rimentresultshasproVeitSomeprotectstrategyarealsopresentedbasedonthed渤ilanalysisontheshortc

6、ircuiteVentintheinVerterorinducto一砌，somesimul砒ionr锄d∞辨rimentresultshasprove“．Tbincreasethepowerlevelofinductionheatingapplication，anewtopologyofLLCrcsonantareanalyzed，whichcanrestl．ain也eshuntcurrentofp盯allelinvcrteL廿lep印eraJsogiVesomecompa托incontn)ls眦gybetweenLCandLLC，somesim

7、ulationrcsultaregiVen．【Keyword】：seriesreson蛆t，PFMcon打ol，switchingloss，shortcircuitprotect，LLCII——．一．茎鋈茎塑主兰垒整茎1．1感应加热原理介缨第1章绪论感应加热是根据电磁感应原理，利用工件中涡流产生的热量对工件进譬亍加热的。感应加热的基本原理如图1·1所示，电源向感应线圈通入交变呶流Il，从而产生一定频率的突变磁逶m；交变磁通由在置于感应圈内的工件中产生感应电势E，及感应电流I。，l：使褥工{牛发热，产生发热，功率为P，这就是感应加热的基本藏理。蹿1

8、．1感应加热原理可见予以往的加热方式不同，感应加热是一静j#接触式加热，感应加热装鬟首先将魄能转换为感应圈中的电磁能量，再遇过辙场耦含到