kW感应加热电源的初步设计.docVIP

辽 宁 工 业 大 学 电力电子技术课程设计（论文） 题目：100kW感应加热电源的初步设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2013-12-30至2014-1-10 . 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：电气 学 号 学生姓名 专业班级 设计题目 100kW感应加热电源初步设计 课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 先将交流电变成直流电，再将直流电变成400HZ以上的交流电，驱动电磁线圈。产生高频交变磁场，在被加热的金属工件内产生磁滞损耗和涡流损耗，产生热量而加热工件。 设计任务与要求 1、方案的经济技术论证。（采用晶闸管中频感应或IGBT高频感应方式均可） 2、整流电路设计。 3、逆变电路设计。 4、确定中频或高频变压器变比及容量 5、通过计算选择器件的具体型号。 6、控制电路设计。 7、保护电路设计。 8、绘制相关电路图。 9、模拟实验或matlab仿真。 10、完成4000字左右说明书。 技术参数 1、输入电压三相380V。2、输入交流电频率45～65HZ。3、具有过流保护。4、输出最大功率100KW。5、负载功率因数0.8。 进度计划 第1天：集中学习；第2天：收集资料；第3天：方案论证；第4天：主电路设计；第5天：选择器件；第6天：确定变压器变比及容量；第7天：确定平波电抗器；第8天：触发电路设计；第9天：总结并撰写说明书；第10天：答辩 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘 要 本文主要是利用交直流变换和涡流加热设计的一种感应加热电源，这个电源输入阻抗高,驱动功率小,通态损耗低等一系列优点,以及以商品化的单模块容量大,价格相对便宜,因而更适用于低频率的电源。 本课题主要在于逆变电路和整流电路的设计。用三相半控整流电路对三相工频交流电进行整流并用滤波电容进行滤波，然后用以IGBT作为功率开关器件的单相电压型逆变器作为本系统的逆变电路，并通过SPWM实现了对逆变器和整流器的控制。最后设计了保护电路,保护整流器和逆变器，使电路更加可靠稳定。之后计算了系统的参数以及进行了器件的选择，并对该设计进行系统的仿真分析,验证其可行性。 关键词：感应加热；IGBT；逆变电路；整流电路；脉冲宽度调制  目 录 第1章 绪论 2 1.1 感应加热电源概况 2 1.1.1 感应加热概述 2 1.1.2 感应加热电源概况 +2 1.1.3 感应加热电源工作特性 3 1.2 本文设计内容 3 第2章 感应加热电源电路设计 4 2.1 感应加热电源总体设计方案 4 2.2 感应加热电源的工作原理 4 2.3 感应加热电源具体电路设计 5 2.3.1. 整流电路的设计 5 2.3.2. 整流触发控制电路的设计 6 2.3.3. 逆变电路设计 6 2.3.4. 逆变电路的调制方式 8 2.3.5. 驱动电路设计 8 2.3.6. 保护电路设计 9 第3章 参数的计算与器件选择 11 3.1整流滤波电路参数计算与器件选择 11 3.2 逆变电路参数计算与器件选择 12 第4章 感应加热电源仿真 13 第5章 设计总结 16 参考文献 17 绪论 感应加热电源概况 感应加热概述 感应加热技术是20世纪初才开始应用于工业部门的，在我国是伴随着汽车工业和拖拉机工业的诞生而起步的，近年来，随着我国工业的发展，在工业的加工上应用广泛。感应加热原理是交变电流产生交变的磁场，从而利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。装置由两部分组成，一部分是提供能量的交流电源，也称变频电源；另一部分是完成电磁感应能量转化的感应线圈，称感应炉。与传统的加热方式相比，感应加热具有加热速度快、铁屑损耗少、启动快、节能、生产效率高等一系列优点，因此近年来在工业领域中有着广泛的应用。目前，感应加热主要用途是金属加热前的预热、热处理、焊接和融化等。 感应加热电源概况 感应加热电源是随着电力电子技术、微电子技术和现代控制技术发展成熟的。是