A General Approach for Direct Conversion of Single Phase AC to AC Converter for Induction Heating System

This paper signifies the study of modeling and simulation of a single phase matrix converter for induction heating system. The working principle and the control method, using PID are revealing in detail. The performance of the system is carried out in MATLAB/Simulink environment with pulse width modulation switching strategy by varying the duty cycle. PID control is employed to obtain the better performance for a specified input supply for various output frequencies. The proposed control strategy of AC to AC converter has been discussed with a wide range of operating frequencies and results in low Total Harmonic Distortion.

接触轨融冰用电磁感应加热电源应用研究

开发了一种接触轨融冰用中频感应加热电源,输入为380 V/50 Hz的三相正弦交流电,输出为频率固定中频20 kHz,功率大小可调。首先分析了该中频感应加热电源系统的工作原理及产生的伴随效应,其次介绍了感应加热电源的结构,提出了一种基于移相PWM调功与频率跟踪相结合的复合控制方案,最后,建立了电源MATLAB/Simulink仿真模型和试验模型,通过仿真结果和试验结果证明了所开发的中频感应加热电源的可行性。

基于新型移相控制的感应加热电源的研究

针对电压型感应加热电源频率跟踪的要求 ,提出了一种新型的移相控制策略。这种策略逻辑明确 ,控制性能优越 ,实现简单、可靠。针对在实现过程中的关键问题 ,提出新的解决方法。所有的分析都得到实验验证。

PI调节逆变式IGBT感应加热电源频率自动跟踪技术

针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题 ,采用以SG35 2 5A为核心的感应加热电源 ,检测电源输出电压与输出电流之间的相位差大小 ,并以此信号作为PI调节的输入 ,通过该调节器控制感应加热电源的工作频率 ,实现了系统谐振频率的自动跟踪。该方法具有跟随速度快、频率跟踪准确、电路设计简单、工作可靠等优点。对上述方法的原理、电路设计以及实验结果等做了详细的分析和介绍。

软开关相移PWM感应加热技术的研究

介绍一种新型软开关相移PWM感应加热逆变器及其工作原理 ,提出一种简单的控制电路来实现感应加热电源的频率跟踪。

感应加热电源频率跟踪技术研究

基于SG3525、CD4046、反相器及MOSFET提出了一种用于感应加热电源的频率跟踪电路,保证了负载电路始终处于弱感性状态,实现了感应加热电源的频率跟踪,提高了感应加热电源工作的可靠性和有效性。

感应加热电源的PWM-PFM控制方法

叙述了一种电压源供电的串联感应加热负载的PWM PFM混合控制方法 ,并给出了实现的方法和实验电路。这种方法具有功率调节范围宽、频率变化小的优点 。

一种感应加热电源频率跟踪控制系统

针对感应加热电源中负载回路谐振频率时变的特点 ,在以IGBT为功率开关的 2kW感应加热电源中 ,设计并实现了一种频率跟踪控制系统。该系统通过Hall电流传感器、电压比较器和CD4 0 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于 1的准谐振状态。通过试验验证 ,电路简单可靠 。

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.

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。

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。

考虑气动加热的翼面结构热模态试验方法研究

受热结构的热模态特性试验研究对高超声速飞行器设计校核和飞行安全具有重要的意义。建立了一套考虑气动加热影响的结构热模态试验系统,依据气动加热数值计算得到的结构温度场计算加热温度跟踪控制系统参数,对飞行过程中的瞬态热环境进行模拟,测量各个加热温区的温度随加热时间的变化,验证了加热温度控制的精确性。将智能PID控制技术与传统相位共振方法相结合,提出了模态频率自动跟踪方法,使传统相位共振方法的应用范围扩展至瞬态热环境下时变结构系统的模态试验领域。设计了一个切尖三角形薄板翼面结构试验件,并采用模态频率自动跟踪方法对该结构进行热模态试验,获得了结构的前四阶模态频率随加热时间的变化,并与结构有限元数值计算结果进行比较,试验与计算结果吻合得很好,验证了模态频率自动跟踪方法对热模态测试问题的有效性和准确性。分别通过对瞬态和稳态热环境下结构模态频率试验和计算结果的分析,探讨气动加热产生的结构瞬态温度场对模态频率影响的机理,解释了模态频率随加热时间变化趋势的内在原因。

氧化石墨烯作为新型促进剂加速CO_2水合物生成实验

为了解决气体水合物生成速率慢、储气密度低、生成条件苛刻等难题，利用高压反应釜生成实验装置，探究了添加质量浓度为0．2g／L的氧化石墨烯对CO2水合物生成的诱导时间、气体消耗量及CO2水合物相平衡压力的影响，揭示了温度和压力的变化规律，与去离子水中CO2水合物生成实验进行了比较并分析了其促进机理。结果表明：①氧化石墨烯具有动力学促进和热力学促进的双重作用，能够加快CO2水合物体系的传热传质效率，促进气体溶解，提高成核速率和气体消耗量，降低相平衡压力；②与去离子水相比，氧化石墨烯体系下CO2水合物生成诱导时间缩短了74％～85％；③温度为6℃时，随着初始压力的不同氧化石墨烯均能提高气体消耗量，在4MPa时气体消耗量增长幅度最大，达17．2％，提高了水合物储气密度；④氧化石墨烯降低CO2水合物相平衡压力的最大降幅为20％。结论认为，该新型促进剂能够提高CO2水合物的生成速率和储气密度。

S30432锅炉管高温服役后磁性转变试验研究

采用磁感应强度测量仪、奥氏体氧化物检测仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪等仪器对较高磁性的S30432高温过热器管进行了取样对比试验研究.结果表明:新管无磁当量和磁感应强度,服役1.9×105 h的运行管出现了较高的磁当量和磁感应强度,磁当量和磁感应强度在管子环向变化较大,服役时间长的管子的磁当量显著大于服役时间短的;引起运行管出现高磁性的原因是管子室温组织中存在一定量的马氏体,马氏体组织呈条带状分布在紧邻晶界两侧,服役时间长的管子中马氏体组织的量明显多于服役时间短的;与新管相比,S30432运行管组织中弥散分布在晶内ε-Cu相的尺寸明显增大、形态也由不规则转变为圆形颗粒.

FUZZY-PLL复合控制策略在感应加热电源中的应用

提出一种采用模糊-锁柏环（FUZZY－PLL）复合控制策略的感应加热电源控制方法。仿真及实验结果表明，采用FUZZY－PLL复合控制的感应加热设备具有快速动态性能和高精度稳态性能的特点。

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。

感应加热电源中的频率跟踪技术

分别从锁相环技术和电流过零点同步技术两方面展开了论述,重点阐述了锁相环技术的几种方法。随着数字电子技术的发展,锁相环技术也由传统的CD4046模拟锁相环发展为通过单片机、DSP、FPGA/CPLD实现的数字锁相环,克服了模拟锁相环线路复杂、元件易老化、零点漂移等缺点,从而使频率跟踪技术精度提高、性能更加可靠、稳定性好、抗干扰能力增强。分析了频率跟踪技术的发展趋势。

基于DSP的数字化超音频感应加热电源研究

针对超音频感应加热电源传统移相脉宽调制(PWM)调功控制策略轻载时的缺陷,提出一种将有限双极性PWM法与移相PWM调功相结合的新型功率控制策略,使超音频感应加热电源在轻载条件下实现软开关。同时以TMS320F2812为核心,研究设计了基于DSP的串联谐振式超音频感应加热电源控制系统,实现了整流软启动,死区的动态调整及数字锁相环频率自动跟踪,从而达到提升超音频感应加热电源数字化控制的目的。经实验测试,该系统加热效率高,可靠性好,节能显著,具有很高的实用价值。

纳米颗粒与天然气水合物形成研究进展

自然界中的天然气水合物具有巨大的能源潜力,同时水合物技术在气体储运、海水淡化、气体分离、污水处理等领域也有很广的应用前景,但水合物一些固有的性质(如较低的水合物形成速率和严苛的水合物形成条件)阻碍了这些技术的商业化。因此,研究者尝试将纳米技术与水合物技术相结合,利用纳米颗粒促进或者抑制水合物形成,服务于水合物安全高效钻采,并推动水合物技术应用。综述了纳米颗粒及其流体的基本性质、分散方法和对水合物热力学和动力学方面的影响,指出了当前研究存在的问题,并提出了今后纳米颗粒作为水合物添加剂的研究方向及在水合物勘探和开发过程中潜在的应用。

固相萃取/在线热解吸-气相色谱法分析水样中苯系物

制备了Fe/Si O2/PDMS颗粒填充固相萃取柱,并建立了固相萃取/在线热解吸-气相色谱联用测定水样中痕量苯系物的分析方法。采用电磁感应加热技术在线热解吸固相萃取柱富集的苯系物,并直接引入气相色谱进样口进行分离定量。各苯系物在0.1~20 ng/L范围内线性关系良好,其相关系数（r）为0.999 2~0.999 6,对1 ng/L各苯系物测定的相对标准偏差（RSD,n=11）为2.0%~4.4%,检出限为0.03~0.05 ng/L。