中频感应加热设备的设计(doc 42页)
中频感应加热炉毕业设计
中频感应加热炉毕业设计引言中频感应加热炉是一种常见的工业加热设备，广泛应用于金属材料的加热、熔化和热处理等领域。
在本毕业设计中，我们将设计并实现一个中频感应加热炉，用于对金属材料进行加热实验。
本文将详细介绍设计方案和实施步骤。
设计方案系统结构中频感应加热炉由主机、感应线圈、冷却系统和控制系统等部分组成。
主机负责产生中频电流，通过感应线圈将能量传输到被加热物体上。
控制系统用于控制加热过程的参数和监测系统状态。
冷却系统用于保持设备工作时的温度，避免过热。
设计要点•输出功率调节：设计中频感应加热炉时需要考虑到不同材料的加热需求。
因此，要设计一种能够调节输出功率的机制，以便根据需要对被加热物体进行目标加热。
•温度控制系统：为了确保被加热物体加热至预定温度并保持稳定，需设计一个有效的温度控制系统。
可以采用PID控制算法对加热过程进行精确控制。
•安全保护机制：为了保证操作人员和设备的安全，需要设计多种安全保护机制，如过流保护、过热保护和过载保护等。
•易操作性：考虑到用户的使用体验，设计中频感应加热炉时应尽量简化操作界面，提供直观的操作指导和提示信息。
实施步骤1.梳理需求：明确实验要求和目标，确定所需材料和加热温度范围等。
2.选型和采购：根据需求和预算，选择适合的主机、感应线圈、冷却系统和控制系统等设备，并进行采购。
3.组装设备：根据设备说明书，按照标准流程组装设备，并进行连接和布线。
4.编写控制程序：根据需求，编写中频感应加热炉的控制程序。
该程序应具备调节功率、温度控制和安全保护等功能。
5.调试和测试：对设备进行调试和测试，通过加热实验验证设备功能和效果。
6.优化和改进：根据测试结果，对设备进行优化和改进，提高工作效率和加热质量。
结论通过本毕业设计项目，我们成功设计并实现了一个中频感应加热炉，用于金属材料的加热实验。
该设备具有输出功率调节、温度控制、安全保护和易操作性等特点。
在未来的工业应用中，该设备可以广泛应用于金属材料的加热和热处理领域，具备一定的商业价值。
针对中频感应加热装置的电气设计
摘要:随着科技的发展，感应加热技术作为一种新型清洁、高效的加热能源，越来越多地应用于人们的生产生活当中。
针对中频感应加热装置的需要设计了一种感应加热电源。
主电路部分采用交-直-交结构，包括有整流桥、直流滤波、逆变桥以及相关保护电路。
先将50Hz 三相交流电经过整流滤波变成平滑的直流，再经过由两个IPM 功率模块构成的逆变桥，将直流变成脉宽输出的交流电，得到要求的交流电。
控制电路部分采用8751单片机为主控芯片，以SG3525为PWM 发生器，ADC0809作为A/D 转换芯片。
为了实现选择功率输出，还做出了中断键盘电路。
为了防止溢出又加上了看门狗电路。
编程部分，主要绘出了主程序流程图、A/D 采样流程图、键盘流程图以及除法程序流程图。
关键词:中频感应加热装置电气设计0引言在一些新兴的加热方式中，利用电能加热最为瞩目。
最为常见的就是让电流流过电阻产生热量的加热方式。
这个方法虽然简单，但是由于是接触性加热，存在造成金属物质氧化、加热不均匀等缺点。
为适应现代生活和工业生产逐步提高的加热要求。
人们研究了一种新的加热方式－利用磁场和电场进行非接触式的加热。
这种方式没有以上方式所具有的缺点。
满足现代高品质的家庭生活和高效率的工业生产的要求，具有很大的市场前景。
1感应加热目前存在的缺点以及问题①对加热设备的要求成本高：传统的加热设备结构简单，成本低廉。
但是感应加热设备需要高性能的电源支持，所以目前来讲成本是高昂的。
而且由于设备复杂度提高，也不利于无故障生产。
②产生电磁污染：从表面上看，感应加热设备似乎对环境没有污染。
但是它却会产生一种人眼看不到的，而且常常会被忽视的污染———电磁污染。
虽然目前的科学技术仍然无法确定电磁污染到底对人体的危害有多大，但是目前的共识是对人体肯定有害。
所以人们必须对电磁污染抱有足够的重视。
2本文章要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径本论文意在研究感应加热电源的工作原理，设计其主电路以及单片机控制电路，使电源可靠运行，并且有过压、过流保护功能。
中频感应加热炉技术方案设计
500kw×2中频感应加热炉技术方案一、加热工艺及技术要求1.1用途：与2500吨压力机配套，锻造汽车前桥的坯料加热；1.2 工件材质：中碳钢1.3 加热温度：1250℃1.4 温差要求：径向温差≤60℃，首尾温差≤80℃；1.5 加热部位：整体加热1.6 典型坯料尺寸：【注】：应厂方要求，按2台500kw组合加热方式。
二、总体设计方案概述：2.1、功率：中频加热炉2台总功率1000KW，标称频率500hz。
2.2、配置感应器型号与结构：GTR-190×2500,基本参数如下：2.3、炉子结构：按照厂方要求，炉体做成双工位，每一个工位500kw，组合加热，它们之间错开一个时间节拍，互补进料，交替出料，组合加热时的节拍180秒，单独运行时的节拍为360秒。
2.4、备料方式：采用地面提升机将坯料提升到储料架上。
储料台一次可储存4颗料；2.5、进料方式：采用气缸推料，步进式进料方法；2.6、出料方式：出料端采用辊道接送坯料；2.7、温度检测与分选：出炉口装有红外测温仪，对出炉坯料超高温、超低温、正常温度进行三分选2.8、整体结构如图示：三、供电变压器：3.1、为二台中频炉供电的变压器必须是专用整流变压器，这是因为大功率变频器会对电网产生谐波污染，因为整流变压器采用Y/△接法，阀侧Y-12和△-11的线电压相位相差30°使二台中频电源的Y组整流和△组整流电压纹波也有30°相位差，两组六相脉动波合成12相脉动波。
这两个电流波形在变压器网侧绕组当中的合成电流波形能有效抑制5次、7次谐波的产生。
3.2、整流变压器与二台中频电源的接法图示：3.3 、ZS-1250-10/0.38整流变压器技术参数：●额定容量：1250KVA；网侧额定电压：10±5%（KV）3Φ/ 50HZ●阀侧Ⅰ额定容量:625(KVA)●阀侧Ⅰ额定输出电压:380(V)●阀侧Ⅱ额定容量: 625(KVA)●阀侧Ⅱ额定输出电压:380 (V)●连接组别：D do yn11；●阻抗压降：Uk=7%●网侧、阀侧之间加屏蔽，减少谐波对网侧的冲击。
中频感应加热设备的成套分析详解
中频感应加热设备的成套分析详解电源系统是中频感应加热设备最重要的组成部分，主要包括电源模块、变流器和输出电缆。
电源模块负责提供稳定的电源供应，通常采用半桥或全桥电路。
变流器将高频电源转换为交流电源，并通过输出电缆传输到感应线圈。
水冷系统主要用于冷却感应线圈和电源模块，以防止设备过热损坏。
水冷系统包括水泵、冷却器、水管和冷却水箱等组件。
感应线圈是中频感应加热设备中的核心部件，通过电磁感应产生强烈的磁场，从而使工件发生加热。
感应线圈一般采用多匝线圈，并且需要根据工件的尺寸和形状进行设计和制造。
工件夹具用于固定和支撑待加热的工件，保证工件与感应线圈之间的距离和位置的稳定性。
根据不同的工艺要求，工件夹具可以采用手动、气动或液压的方式进行操作。
温度控制装置主要用于控制和调节加热工艺的温度。
温度控制装置通常由温度传感器、控制器和执行机构组成。
通过实时监测工件的温度，并与设定的温度进行比较，从而调整加热功率和时间，以实现精确的温度控制。
中频感应加热设备的工作原理是基于电磁感应现象。
当交流电通过感应线圈时，会在感应线圈周围产生一个强烈的变化磁场。
当将待加热的导电体（一般为金属）放置在感应线圈中时，导电体内部的自由电子会受到磁场的作用，产生感应电流。
根据洛伦兹力定律，感应电流会在导电体内部产生阻尼损耗，并转化为热能，从而使导电体发生加热。
中频感应加热设备的加热功率主要取决于工频和感应线圈的设计参数。
在工频相对低的情况下，感应线圈的匝数可以较多，从而产生较大的磁场，实现较高的加热功率。
而在高频情况下，感应线圈的匝数相对较少，但加热效率更高。
总之，中频感应加热设备是一种高效、精确的加热设备，广泛应用于金属工业中的各种加热工艺。
通过合理设计和调整设备的参数，可以实现高效、稳定的加热效果，从而提高生产效率和产品质量。
中频感应加热设备的设计
中频感应加热设备的设计引言中频感应加热设备是一种常见的工业加热设备，通过电磁感应原理将电能转换为热能，广泛应用于金属材料的加热、熔化、焊接等工艺中。
本文将详细介绍中频感应加热设备的设计原理、设备组成以及关键技术要点。
设计原理中频感应加热设备的工作原理基于法拉第电磁感应定律：当导体处于变化磁场中时，会在内部产生感应电流。
设备通过线圈产生变化的高频电磁场，导体进入电磁场后，感应电流在导体内部产生摩擦热，从而实现加热效果。
设备组成中频感应加热设备主要由以下组成部分构成：1. 电源装置电源装置是中频感应加热设备最关键的组成部分，它负责提供稳定的高频电能。
常见的电源装置包括中频电源、功率电源和电容器等。
中频电源通过变压器将市电的低压高频电流转换为设备所需的高压高频电流，功率电源则提供稳定的电能供给线圈工作，而电容器则用于存储电能以供应设备瞬时需求。
2. 线圈线圈是中频感应加热设备的核心部件，它由绝缘材料包裹的铜导线组成。
线圈内通有高频电流，通过线圈的电流在导体中产生变化的磁场，从而实现感应加热效果。
线圈的设计要考虑到导热性能、电流容量以及加热均匀性等因素。
3. 冷却系统中频感应加热设备在工作过程中会产生大量的热量，需通过冷却系统及时散热。
常见的冷却系统包括水冷系统和气冷系统。
水冷系统通过与线圈接触的水管吸热并带走热量，起到冷却的作用；气冷系统则通过风扇或风道将热风吹散，降低设备温度。
4. 控制系统中频感应加热设备的控制系统用于监控和调节设备的运行状态和参数，保证设备的稳定工作。
常见的控制系统包括温度传感器、电流传感器、PLC控制器等。
温度传感器用于监测被加热物体的温度，电流传感器用于监测线圈电流，PLC控制器则用于根据监测到的参数进行智能控制和调节。
设计要点在中频感应加热设备的设计过程中，需要注意以下几个要点：1. 加热物体的选择不同的加热物体具有不同的导热性能和电磁感应特性，因此在设计过程中需要根据实际工艺需求选择合适的加热物体。
中频感应加热电源的设计
中频感应加热电源的设计
1.电源输出功率和频率：根据加热要求确定电源的输出功率和频率。
输出功率一般由加热负荷大小决定，频率一般选择在1kHz~20kHz之间，
根据不同的加热要求进行调整。
2.电源结构设计：电源的结构设计主要包括整流、逆变、振荡等电路
的设计。
整流电路用于将交流电转换成直流电，逆变电路用于将直流电转
换成交流电，振荡电路用于产生中频振荡信号。
3.电源控制系统设计：电源控制系统主要包括开关控制电路、保护电
路和自动控制电路等。
开关控制电路用于控制电源的开关，保护电路用于
保护电源和负载不受损坏，自动控制电路用于实现加热功率的调节和温度
等参数的监测和控制。
4.效率和功率因数：设计中频感应加热电源时，需要考虑电源的效率
和功率因数，以提高电源的能量利用率和减少对电网的电能需求。
5.冷却系统设计：中频感应加热电源在工作过程中会产生大量的热量，需要通过冷却系统将热量排出，以保证电源的正常工作和寿命。
6.控制方式：中频感应加热电源的控制方式有手动控制和自动控制两种。
手动控制方式需要人工操作电源的开关和参数调节，自动控制方式通
过传感器和控制器实现对加热过程的自动控制。
7.安全性设计：中频感应加热电源设计中需要考虑安全性问题，包括
过载、短路、过流、过热等保护措施的设计，以及对电源和负载的绝缘和
接地等安全措施的实施。
综上所述，中频感应加热电源的设计需要考虑输出功率和频率、电源结构、电源控制系统、效率和功率因数、冷却系统、控制方式、安全性等方面的因素。
通过合理的设计和选择，可以提高电源的性能和工作效率，满足不同加热需求的要求。
中频感应加热炉毕业设计
中频感应加热炉毕业设计1. 引言中频感应加热炉是一种高效能、节能、环保的加热设备，广泛应用于冶金、机械、汽车、电子等行业。
本文将介绍中频感应加热炉的毕业设计方案，包括设计目标、设计原理、关键技术及实施方案等。
2. 设计目标本毕业设计的主要目标是设计一个中频感应加热炉，能够快速、均匀地加热金属材料，并实现温度控制，以满足生产工艺要求。
具体设计目标如下： - 定时定温功能：能够按照设定的时间和温度参数进行加热控制； - 高效能加热：能够快速将金属材料加热至设定温度，提高生产效率； - 温度控制精度：能够实现对加热过程中温度的精确控制，保证产品的质量； - 环保节能：通过合理的设计，减少能源消耗和二氧化碳排放。
3. 设计原理中频感应加热炉的加热原理是利用交流电产生的磁场感应金属材料内部的涡流，从而使金属材料发生加热。
具体的设计原理如下： - 电源系统：使用中频交流电作为电源，通过电流传感器感应电流大小，进而通过控制器控制电源输出功率； - 磁场产生系统：通过感应线圈产生强磁场，使金属材料内部发生涡流，从而实现加热； - 温度控制系统：通过热电偶或红外测温器测量加热物体的温度，并通过控制器控制功率大小，以实现温度的控制。
4. 关键技术为了实现设计目标，需要掌握以下关键技术： - 中频功率控制技术：通过控制电源输出功率的大小，实现加热过程中温度的控制； - 磁场感应技术：设计合理的感应线圈，使金属材料内部产生均匀的涡流，以实现均匀加热； - 温度测量与控制技术：使用热电偶或红外测温器对加热物体的温度进行实时测量，并通过控制器调节功率以实现温度的控制； - 故障诊断与保护技术：通过故障诊断技术对设备进行监测和检修，确保设备的正常运行，并通过保护措施保护设备免受过压、过流等异常情况的影响。
5. 实施方案基于以上设计目标和关键技术，本文提出以下实施方案：1. 设计一个中频感应加热炉的整体结构，包括电源系统、磁场产生系统和温度控制系统； 2. 选择合适的电源系统，包括中频交流电源和相应的电流传感器； 3. 设计感应线圈，并进行磁场分析和优化，确保金属材料内部涡流均匀； 4. 选择合适的温度测量与控制技术，包括热电偶或红外测温器，并设计相应的控制器； 5. 设计故障诊断与保护系统，包括故障监测和保护措施，确保设备的安全运行； 6. 进行实验验证，测试设备的加热效果和温度控制精度，进行性能评估和优化。
热装轴管中频感应加热设备的设计与研制
Ｖｏ． ２ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊｎ ２ ０ ｕ ． ０２
文 章 编号 ：０ ０５ ２ （ ０ ２ ０ －２ ００ １０ —３ ３ ２ ０ ） ３０ ７ －５
热 装 轴 管 中频 感 应 加 热 设 备 的设 计 与 研 制
夏 思淝 ‘ 陈 ， 驰
（ 东大学 １ 物理 与微 电子 学院 ；． 算机 科 学与技 术 学院 ， 东 济 南 ２ ０ ６ ） 山 ． ２计 山 ５ ０ １
３ ｎ 耗 电费仅 需 １ 左 右 ． 辆 厂 使 用 后 ， ～５ｍｉ． 元 车 当年 收 回投 资 ， 取得 很好 的 经 济 技 术 效 果 ， 推 广 使 用 价 有
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
Design of Induction heating power of medium
frequency
Abstract
Induction heating power is equipped with lots of advantages such as high heating efficiency, fast speed ,good controllability, which is prone to make heating of high and partial temperature ，and realize mechanization and automation. At present metal melting, work piece heat penetration, quenching, welding, casting, elbow piece, surface heating processing has been widely applied.
Induction heating of medium frequency and development, current situation, and tendency related technology has been studied，and have made quite comprehensive and in the profound elaboration foundation, this article has carried on the design to main circuit and the inversion control of the 2.5kHz/250kW silicon-controlled rectifier intermediate frequency induction heating power. This design is used for big facility of mechanical heating processing. Structure of rectification circuit is easy, which makes power popularized easily. Three-phase bridge rectification circuit is used in Rectification circuit. Rectification circuit uses feedback control of two closed loop, improving the disadvantages. The foundation for inventing induction heating power of big power and super audio is made.
Key words：Controllable silicon medium power Induction heating Inverter Protect circuit
目录
1.绪论....................................................... 错误!未定义书签。
1.1 感应加热电源的特点和应用 (1)
1.2 感应加热电源的发展阶段 (1)
1.3 感应加热电源发展的主要因素 (2)
1.4 感应加热电源的发展趋势 (2)
2.感应加热电源 (5)
2.1 基本工作原理 (5)
2.2 基本结构 (6)
3.整流电路设计 (6)
3.1 整流电路的分类 (6)
3.2 整流电路的选择 (7)
3.3 三相桥式全控整流电路 (7)
3.4整流电路的参数设计 (9)
4.控制电路设计 (10)
4.1 控制电路系统的概述 (10)
4.2 控制电路的结构与原理 (10)
4.3 控制电路的作用 (12)
4.4 控制策略 (13)
4.5 2.5kHz/250kW感应加热电源控制电路结构 (15)
4.6 控制触发回路频率跟踪调节 (15)。