用氢设备烧结炉的维修与保养

文章介绍使用氢设备烧结炉的后续维修及保养技术细节,在燃烧系统的故障处理方面需要注意清洁与检查,以及定期更换燃烧器、调整燃气压力等;冷却系统的故障处理包括检查管道与接头、修复泄漏点以及补充冷却液与清洗冷却器等。举例介绍了使用模糊控制系统来提高烧结温度的稳定性及其控制精度。通过参数整定优化、控制系统鲁棒性提升与自适应控制策略的综合应用,使烧结温度的控制性能得到了明显提升,生产效率也得到了进一步改善。

对极型高温超导直流感应加热装置电磁优化

基于高温超导(High Temperature Superconductivity,HTS)直流感应加热技术加热质量好、加热效率高等优点,提出一种基于圆筒形多极直流电机结构的对极铁芯高温超导直流感应加热装置.首先,针对加热装置气隙磁场与铝棒温升特性,采用麦克斯韦方程组与法拉第电磁感应定律,并结合固体热传导方程,建立铝棒加热过程数值模型;其次,兼顾加热装置环形铁芯与直流电机多极结构模式,构建4极与2极电磁模型与热模型;再次,针对铝棒电导率、转速以及长度对铝棒加热过程的影响,利用对极加热装置电磁热模型,研究铝棒内涡流与加热功率的变化过程;最后,针对加热区域磁场强度不足的问题,基于直流电机极靴长度对气隙磁场大小的影响,提出极靴结构改善气隙磁场模型.研究结果表明:2极铁芯结构下铝棒最大磁通密度高于4极结构0.16 T,铝棒最大温度高于4极结构54 K;铝棒内涡流密度和加热功率与铝棒电导率、长度以及转速呈正相关性;极靴结构提高了铝棒磁通密度0.11 T,铝棒温度提升了4.2℃.

基于有限元法的电磁锅炉结构分析

为优化电磁锅炉的结构及加热效率,基于有限元法对电磁锅炉电磁感应加热过程进行模拟分析。在分析中,考虑励磁线圈线圈间隙、线圈直径、发热管厚度对出口平均温度及加热效率的影响,对26种不同工况分别进行计算。通过分析可知,在电磁加热过程中,发热管附近的水域温升较大,内部水的温升不明显。在发热管内的集肤深度内,电流密度很高,随着深度的加大,电流密度骤降。磁通密度模和电流密度模分布基本一致,磁通密度模越大的位置,所产生的感应电流也越大。励磁线圈线圈间隙减小、线圈直径减小、发热管厚度减小均有利于增强电磁加热效应。在所有计算工况中,励磁线圈线圈间隙为1 mm,线圈直径为4 mm,发热管厚度为4 mm时,电磁加热效应最强,出口平均温度为313.54 K。

基于DSP感应加热电源频率跟踪控制的实现

介绍了在感应加热电源中采用DSP实现超音频频率跟踪的数字锁相环 (DPLL)方法 ,给出了实现DPLL的算法 ,并对采用DPLL的感应加热电源的相位补偿与起动问题进行了探讨 ,最后给出了实验结果 ,验证了该方法的可行性。

脉冲式感应加热电源频率跟踪技术的研究与实现

为解决传统感应加热电源中搜索谐振频率慢和频率跟踪实时性差的问题,提出一种改进型全数字定角频率跟踪技术,以满足脉冲涡流热成像对激励电源的特殊要求。首先,介绍脉冲式感应加热电源系统及工作原理,在此基础上对改进型定角频率跟踪技术进行详细的理论分析;然后,建立系统控制参数与系统稳态、动态性能的数学表达式,进一步分析品质因数、起动频率和频率步进值对系统动态响应特性的影响;最后,对基于脉冲式感应加热电源系统进行实验,并对改进型全数字定角频率跟踪技术的性能进行验证。结果表明:该频率控制系统具有搜索谐振频率快、实时跟踪能力强、稳定性好等优点,仿真和实验结果验证了该频率跟踪技术的有效性和可行性。

双闭环控制感应加热电源设计与仿真分析

针对目前20kHz/10kW感应加热电源开关功耗大的缺点,提出了一种基于DSP的容性移相PWM和PFM控制的设计方案。确定以全桥IGBT逆变为主拓扑电路,采用PID和DPLL相结合的双闭环控制策略,对系统进行SIMULINK平台仿真建模。在开环和闭环条件下对仿真结果进行对比分析,实现了负载频率自动跟踪和功率闭环控制。仿真系统到达恒定功率输出的时间为0.2ms,功率因数近似为1,且无周期跳变的现象。改善系统动态特性和稳定控制的同时,验证了该方案的可行性和有效性。

高频感应加热装置的负载匹配方法

对固态高频感应加热装置的负载匹配方法进行了分析，对比了两种主要匹配方案的利弊，特别是对无变压器匹配方法做了详细的讨论，并给出了仿真和实验结果。

感应加热电源的发展

回顾了感应加热电源的应用、技术发展动态及今后电源发展趋势 ,包括新的功率半导体器件及电路拓扑技术对电源技术发展的影响。

CD4046锁相环在感应加热电源中的应用

采用了LEM电流传感器、电压比较器和CD40 4 6锁相环对负载电流实现了频率跟踪 ,使逆变器工作在功率因数接近或等于 1的准谐振状态 ,并分析了电路中的相位补偿和起动问题。

稀有金属感应加热炉微机群控系统

以宝鸡有色金属加工厂３１５０ｔ挤压机组１２台６００ｋＷ工频感应加热炉为对象，研制了稀有金属感应加热炉微机群控系统。本系统包括锭表面温度检测、辐射测温全过程修正、加热全过程群优控制三部分。

基于DSP实现感应加热数字锁相环的研究

介绍了在感应加热电源中采用DSP实现频率跟踪的数字锁相环(DPLL)方法,给出了实现该锁相环的算法及其数学模型,实验结果验证了该方法的可行性。

新型半桥式IGBT逆变中频感应加热电源

由于全桥晶闸管并联逆变电源的输出电压高,感应圈长,噪声大,受工作频率限制,加热中小锻件的效率低。为此,研制了一种新型半桥式IGBT逆变中频感应加热电源。该电源的半桥式逆变电路由一对二极管及反向并联的IGBT模块构成。控制回路由启动、频率跟踪、驱动信号、缺水保护电路组成。该回路可产生频率跟踪炉体的脉冲信号,通过三角波发生器连接电压比较器,经二极管互锁再驱动模块,使线路结构简单。文中分析了电源主回路和控制电路的结构及工作原理。主电路的仿真和试验结果表明,电源输出电压仅200V左右,工作频率可达1kHz,功率因数接近于1,提高了电热效率。

MM74HC4046在高频感应加热电源中的应用

感应加热逆变电源已广泛用于金属熔炼和金属表面热处理。对于微小工件的表面淬火,要求频率高,功率也比较大。为了满足这些要求,介绍了采用高速场效应管组成的频率为1MHz、输出功率为5kW的感应加热逆变电源,利用高速锁相环MM74HC4046,实现频率跟踪与功率自动控制。实验结果表明,研制的样机已达到了设计要求。

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.

高Q值负载共振电源及其反常功率特性

介绍了一种高 Q 值负载共振电源的主电路结构和工作原理,它具有共振系统的 Q 值越高输出功率越大的异常特性,突破了传统的 Q 值概念的束缚.将此类电源用于感应熔炼可有效增加熔炼坩埚的壁厚,延长坩埚的使用寿命,并可以明显减少坩埚散热,降低炼钢电耗;将此类电源用于感应透热,可以增加感应电流的渗透深度,从而缩短了感应透热线的长度.

喷流式感应体熔沟内金属熔体流动数值仿真

基于电磁流体力学和电磁感应现象,对喷流式感应体熔沟内金属熔体的电磁场和流场进行数值模拟,并进行试验验证.结果表明,在熔沟旋转磁场作用下,金属熔体存在沿熔沟轴线的流动及熔沟进出口处二次环流;金属熔体表面磁感应强度与电流频率成反比,与输入电压成正比;金属熔体所受到电磁力最大值与磁感应强度的平方成正比,与频率成反比;金属熔体沿熔沟轴线流动的平均流速与磁感应强度成正比,与金属熔体密度平方根成反比.

基于SG3525调频控制的半桥串联感应加热电源

介绍一种基于SG3525的半桥串联谐振感应加热电源。阐述了主电路的拓扑结构和控制电路的设计,利用SG3525产生PWM驱动波形,应用负载电流反馈闭环和PI调节实现了电源的调频调功,设计了PID算法,故障保护电路和人机交互,使得操作简单可靠。设计并制作了20kHz/10kW半桥串联谐振感应加热电源,通过加热注塑机进料筒试验,该电源输出电压波形良好,满足性能要求,改变了传统的加热方法,具有容易控制、热效率高、加热速度快等优点。

串联谐振逆变器最佳死区频率跟随系统

研究了以功率MOSFET为开关管的串联谐振逆变器的频率跟踪问题。针对逆变器运行性能与死区宽度存在紧密联系的特点,提出了根据负载运行的频率和功率实时调整驱动信号死区大小的方法,实现了基于数字信号处理(DSP)的最佳死区频率跟随系统,给出了硬件和软件实现方案。实验结果表明,提出的方法是可行的。

小波变换在感应加热电源锁相环中的应用研究

为了解决感应加热电源中频率的正确跟踪问题,在锁相环中引入了小波变换技术,利用小波提取负载电压的基波信号以确定锁相频率。文中对小波函数与信号分解尺度的选择进行了分析。实验结果表明,小波变换技术的运用将有利于感应加热电源安全、高效的运行。

基于移相控制的LLC感应加热电源的研究

为实现串联谐振负载匹配,在电压型串联谐振感应加热电源的基础上,设计了一种适用于大功率高频感应加热的LLC拓扑结构。即在谐振回路中加入匹配电感,通过调整参数达到负载输出功率匹配的目的;采用负载频率跟踪技术与全桥移相脉冲宽度调制PWM功率调节方法相结合的控制方案,根据LLC谐振回路的特性,将输出电压和电容电压相位角作为锁相环控制变量。仿真及实验证明,这种拓扑方法相对于传统的LC串联谐振拓扑,更能满足高频大功率调功应用的需求,且移相控制使逆变器工作在软开关状态,降低了电源在高频工作时的开关损耗。