中频感应加热设备的设计--毕业论文设计.docx

辽宁工程技术大学摘要感应加热电源具有加热效率高，速度快，可控性好，易于实现高温和局部加热，易于实现机械化和自动化等优点，目前已在金属熔炼、工件透热、淬火、焊接、铸造、弯管、表面热处理等行业得到了广泛的应用。本设计研究了中频感应加热及其相关技术的发展、现状和趋势，并在较全面的论述基础上，对2.5kHz/250kW可控硅中频感应加热电源的整流电路以及控制电路进行了设计。本文设计的电源电路可用于大型机械热加工设备的感应加热电源。整流电路采用三相桥式全控整流电路，其电路结构简单，使电源易于推广；控制策略选用双闭环反馈控制系统，改善了信号迟滞的缺点，为以后研制大功率、超音频的感应加热电源打下了基础。关键词：可控硅中频电源；感应加热；逆变；保护电路DesignofInductionheatingpowerofmediumfrequencyAbstractInductionheatingpowerisequippedwithlotsofadvantagessuchashighheatingefficiency,fastspeed,goodcontrollability,whichispronetomakeheatingofhighandpartialtemperature，andrealizemechanizationandautomation.Atpresentmetalmelting,workpieceheatpenetration,quenching,welding,casting,elbowpiece,surfaceheatingprocessinghasbeenwidelyapplied.Inductionheatingofmediumfrequencyanddevelopment,currentsituation,andtendencyrelatedtechnologyhasbeenstudied，andhavemadequitecomprehensiveandintheprofoundelaborationfoundation,thisarticlehascarriedonthedesigntomaincircuitandtheinversioncontrolofthe2.5kHz/250kWsilicon-controlledrectifierintermediatefrequencyinductionheatingpower.Thisdesignisusedforbigfacilityofmechanicalheatingprocessing.Structureofrectificationcircuitiseasy,whichmakespowerpopularizedeasily.Three-phasebridgerectificationcircuitisusedinRectificationcircuit.Rectificationcircuitusesfeedbackcontroloftwoclosedloop,improvingthedisadvantages.Thefoundationforinventinginductionheatingpowerofbigpowerandsuperaudioismade.Keywords：ControllablesiliconmediumpowerInductionheatingInverterProtectcircuit目录1.绪论11.1感应加热电源的特点和应用11.2感应加热电源的发展阶段11.3感应加热电源发展的主要因素21.4感应加热电源的发展趋势22.感应加热电源32.1基本工作原理32.2基本结构43.整流电路设计53.1整流电路的分类53.2整流电路的选择53.3三相桥式全控整流电路63.4整流电路的参数设计84.控制电路设计94.1控制电路系统的概述94.2控制电路的结构与原理94.3控制电路的作用114.4控制策略114.52.5kHz/250kW感应加热电源控制电路结构144.6控制触发回路频率跟踪调节154.6.1触发要求154.6.2频率跟踪电路154.7过流和过压的保护电路165驱动电路的设计245.1绝缘栅双极型晶体管（IGBT）对驱动电路的要求24395.1.1门极电压对开关特性的影响及选择245.1.2门极串联电阻对开关特性的影响及选择255.2IGBT过压的原因及抑制255.3IGBT的过流保护265.3.1设计短路保护电路的几点要求275.4集成光电隔离驱动模块HCPL-316J275.4.1器件特性275.4.2芯片管脚及其功能介绍285.4.3内部逻辑电路结构分析285.4.4器件功能分析295.4.5驱动电路的试验和注意问题306