高频感应弯板成型技术研究

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1、摘要：木文以高频感应加热电源为研究对象，首先介绍了课题的背景，国内外高频感应加热电源的发展现状及选题意义，同时对电力电子器件的发展也做了简耍的介绍，并简述了本课题所做工作的主要内容。本文从感应加热的基本原理出发，对感应加热电源中的电流型逆变器和电压型逆变器作了比较分析，对感应加热电源常用的两种拓扑结构进行了分析，重点介绍了关于串联型感应加热的特点，由于其具有结构简单、加热效率高、设备体积小等优点，得出串联型逆变器拓扑更适合高频感应加热电源的结论，因此成为本课题的选定方案，也是整机制做的理论基础。并分析了感应加热电源的各种调功方式，对谐振槽路基本理论进行了详细的分析。对弯板

2、成型技术的，设备进行介绍，在设备结构上的一些对材料的分析。弯板成型的加热的作法，高频感应弯板成型技术的优点进行分析。关键词：咼频，感应加热，串联逆变，弯板成型目录1选题意义42高频感应弯板成型技术的优点53高频感应加热电源的特点和趋势53.1高频逆变感应电源的特点53.2高频逆变感应电源的发展和趋势63.3感应加热技术现状84高频感应加热原理105弯板成型技术125.1分类125.2弯板成型加工成型过程中的常见问题及处理措施165.3弯板成型的加热1819参考文献:1选题意义高频感应加热技术是二十世纪初发展起來的一项加热技术。由于它具有加热速度快、材料内部发热和热效率高、

3、加热均匀且有选择性、产品质量好、儿乎无环境污染、易于实现生产自动化等一系列优点而得到迅速推广。目前，这种加热技术在机床制造、汽车、拖拉机制造、轴承制造、量具刃具制造及一般机械零件制造中都得到了广泛应用，并且其应用范围日益扩大。IGBT高频感应加热电源设备可比同类真空电子管式电源大幅度提高电能效率，明显降低冷却用水量，节水节能效果显著；装置体积小、无噪音、无污染，大大改善工作环境；同时可以替代国外进口电源设备，为国家节约外汇资金。随着科学技术的发展，传统的工频加热由于耗能高、重量大、体积笨重、加热性能差等缺点已不能满足各行各业的需要，因而急待研究开发性能更好的替代产品。逆变

4、电源体积小、重量轻、高效节能，具有优越的技术经济指标，因此成为感应加热行业最有前途的发展方向。现代电力电子技术的不断发展为研制高频逆变加热电源奠定了基础。基于以上讨论，本课题选择研制全固态高频感应加热电源，目的旨在进一步提高金属的加热处理和加工工艺。2高频感应弯板成型技术的优点高频感应加热作为一种新型的热源应用于薄板成型工艺中，克服了传统的水火弯板应用乙烘焰热源的缺点，具有许多优点：(1)集中加热功率密度大，能够把金属板加热到很高的温度并且由于感应的集肤效应使得表面和内部的温度梯度很大，有利于弯板成型。(2)加热成型过程无需水冷，热效率很高，符合节能环保的要求。(3)能精

5、确控制热输入量，能实现温度的精确控制，集中加热减少了HAZ面积，可以使材料的性能下降最少，所以同样适合于对高强度钢加热。(4)整套工艺参数完全可以得到精确控制，并且重现性。3高频感应加热电源的特点和趋势3.1高频逆变感应电源的特点和传统电源不同，高频逆变电源在电网侧直接整流为直流，然后经逆变桥变换为高频输出。逆变电源具有优越的性能指标，主要优点包括：一、重量轻、体积小，没有工频变压器，节约了铜铁等制造材料，捉高了灵活机动性。二、高效节能，具有较低的损耗和较高的功率因数。三、性能优良，响应周期为微秒级，可以实现对无明火行为的控制,改善加热质量。四、一机多用，可以在不改变主电

6、路的条件下，采用电子控制电路,3.2高频逆变感应电源的发展和趋势高频逆变电源的发展与电力电了技术和器件的发展密切相关，高频逆变式电源正是随着现代电力电子技术的发展而发展起来的。感应加热技术从诞生至今，经过近百年的发展，取得了令人瞩目的成果，尤其是六十年代以后，固态电力电子器件的出现与发展，使感应加热技术和现代化生产的许多方面密切相关，发挥了很大的的作用，因此世界各国都十分关注感应加热技术的发展，并投入了相当的经济支持和技术力量。目前传统的感应加热电源与固态感应加热电源取长补短，互补共存。目前逆变式电源技术正朝以下方向发展：一、沿20kHz的技术路线开发研制50kHz>10

7、0kHz级的逆变式电源。二、探讨旨在降低电力电子器件开关功耗，提高开关频率的零电压、零电流开关(软开关)技术，其中包括电路拓扑结构和工程实现。高频(1-lOMIIz)谐振开关技术，包括准谐振式和多谐振式零电压、零电流技术，是近10年来国际电力电子领域研究的热点。目前在1〜10MHz,实验室已达数白瓦水平；在100kHz级达儿千瓦水平。高频谐振软开关技术只有在数百kHz以上才能充分显示其巨大的优越性，由于器件、材料和技术上的原因，在今后较长的一段时间内，高频逆变式电源依然以硕开关技术为主，但软开关技术也将愈来愈多地得到开发和应用