微波炉磁控管磁路仿真系统说明书

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微波炉使用说明介绍模板之令狐文艳创作

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令狐文艳令狐文艳目录目录11、微波炉的原理22、规格33、微波炉的特性53.1反射性5 3.2穿透性6 3.3吸收性64、功能指示75、使用注意事项8注意:使用前,请认真参阅本说明书1、微波炉的原理微波炉是利用全机之心脏—磁控管,所产生的每秒24亿5千万次的超高频率微波快速震荡食物内的蛋白质、脂肪、糖类、水等分子,使分子之间相互碰撞、挤压、摩擦重新排列组合。

简而言之,即是靠食物本身内部的摩擦生热原理来烹调。

2、规格频率净重15Kg3、微波炉的特性微波炉是一种高频的电磁波,具有反射、穿透、吸收三种特性。

3.1反射性微波碰到金属会被反射回来,故采用经特殊处理的钢板制成内壁,根据微波炉内壁所引起的反射作用,使微波来回穿透食物,加强热效率。

但炉内不得使用金属容器,否则会影响加热时间,甚至引起炉内着火。

3.2穿透性微波对一般的陶瓷器。

玻璃、耐热塑胶、木器、竹器等具有穿透作用,故为微波烹调的最佳器皿。

但必须注意的是,表面涂有漆料的容器为不可使用的器皿,因为在加热过程中,漆可能会剥落,也可能产生裂痕,所以请勿使用。

3. 3吸收性各类食物可吸收微波,致使食物内的分子经过振荡,摩擦而产生热能。

但其对各种食物的渗透程度视其质与量的大小、厚薄等因素而有所不同。

4、功能指示K482型微波炉主要分为“炉门窗”、“时间旋时间按钮通风口扭”、“火力旋扭”、“通风口”与“开门键”几大部分。

其位置与作用如下图所示:●火力旋扭:因应不同食物可以设置合适的火力●时间旋扭:控制微波炉的工作时间●炉门窗:弹开此门可取放食物●通风口:用于微波散热●开门键:按下此键可Array弹开炉门窗5、使用注意事项1)炉底应放置平稳,以防止老化和开门时发生变形,影响密封性。

2)不要放置在靠近热源、家电、日晒及潮湿的地方,以免降低使用性能。

3)微波炉供电应设专线,并要有正确可靠的接地。

4)使用时,微波炉内不宜放置金属器具和易燃容器,使用塑料容器时要选择耐高温器皿,带金银边的瓷器不宜使用,最好使用专用的玻璃容器。

工业用微波磁控管介绍参数及使用方法

工业用微波磁控管介绍参数及使用方法

工业用微波磁控管介绍参数及使用方法工业用微波磁控管(Magnetron)是一种广泛应用于微波功率放大和微波射频加热领域的设备。

它利用磁场和电场的相互作用来产生微波辐射,并将电能转化为微波能量。

本文将对工业用微波磁控管的介绍、参数和使用方法进行详细说明。

一、工业用微波磁控管的介绍工业用微波磁控管通常由阴极、阳极、驻波腔和磁场引线组成。

其中,阴极和阳极之间存在着较大的电场差,从而导致阴极电子的加速,使其能够穿过螺旋状驻波腔辐射出去。

同时,在驻波腔内部存在着磁场,这个磁场的作用是将电子束引导到螺旋状驻波腔的周围,从而形成连续的微波辐射。

工业用微波磁控管具有高效、稳定、耐用的特点。

它通常应用于微波功率放大器、微波炉和射频加热设备中。

微波功率放大器中使用微波磁控管可以将微弱的微波信号放大到较大的功率水平,起到信号放大的作用。

而在微波炉和射频加热设备中使用微波磁控管,可以将电能转化为微波能量,实现物体的加热和烹饪。

二、工业用微波磁控管的参数1.工作频率:工业用微波磁控管通常具有特定的工作频率范围,根据不同的应用需求可以选择合适的工作频率。

常见的工作频率范围包括:915MHz、2450MHz等。

2.输出功率:工业用微波磁控管的输出功率通常在几百瓦至数千瓦之间,可以根据应用需求进行调整。

3.工作电压:工业用微波磁控管通常需要较高的工作电压才能正常工作,一般在几千伏至数万伏之间。

4.效率:工业用微波磁控管具有较高的转换效率,通常可以达到90%以上,能有效地将电能转化为微波能量。

三、工业用微波磁控管的使用方法1.安装:将微波磁控管正确安装在设备中,确保与其他部件之间的连接可靠。

2.供电:将适当的电源连接到微波磁控管的阴极和阳极上,并根据产品说明书提供的电源要求进行供电。

3.管子预热:在正式使用之前,需要进行管子预热操作。

打开电源开关,使得管子开始预热,预热时间一般为几分钟至十几分钟。

4.调整工作频率和功率:根据实际需求,可以通过调整微波功率放大器或微波炉的控制面板来调整工作频率和输出功率。

微波磁控管的基本结构、参数及正确使用

微波磁控管的基本结构、参数及正确使用

由许多谐振腔耦合在一起,形成一个复杂的谐振系 统。这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振 腔的谐振频率,我们也可以根据小谐振腔的大小来 估计磁控管的频段。磁控管的阳极谐振系统除能产 生所需要的电磁振荡外,还能产生不同特性的多种 电磁振荡。为使磁控管稳定的在所需的模式上,常
用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一 个间隔一个地连接起来,以增加模式与相邻干扰模 式之间的频率间隔。另外,由于经能量交换后的电 子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温 度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电 子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,
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的,除激励腔本身的设计外,管子在激励腔上的装 配情况对的稳定性影响极大。正常时管子的阳极与 激励腔接触部分有很大的高频电流通过,二者之间 必须有良好的接触,接触不良将引起高频打火。天 线插入激励腔的深度直接影响能量的传输和管子 的状态,应按说明书规定精心装配。五、保存和运
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务。磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收 集电子外,还对高频电磁场的振荡频率起着决定性 的作用。阳极由导电良好的金属材料(如无氧铜) 制成,并设有多个谐振腔,谐振腔的数目必须是偶 数,管子的频率越高腔数越多。阳极谐振腔的型式 常为孔槽形、扇形和槽扇型,阳极上的每一个小谐
0 概述微波能量是由微波发生器产生的,微波 发生器包括微波管和微波管电源两个部分。其中微 波管电源(简称电源或微波源)的作用是把常用的 交流电能变成直流电能,为微波管的创造条件。微 波管是微波发生器的核心,它将直流电能转变成微 波能。微波管有微波晶体管和微波电子管两大类。
微波晶体管输出功率较小,一般用于测量和通讯等 领域。微波电子管种类很多,常用的有磁控管、速 调管、行波管等。它们的原理不同、结构不同、性 能各异,在雷达、导航、通讯、电子对抗和加热, 科学研究等方面都得到广泛的应用。由于磁控管的 结构简单、效率高、电压低、电源简单和适应负载

微波炉磁控管磁路仿真系统说明书教材

微波炉磁控管磁路仿真系统说明书教材

第一章前言1.1 项目背景微波炉作为一种新型的厨具。

它采用电磁感应电流(又称涡流)的加热原理打破了传统的明火烹调方式,微波炉的交变磁场是通过电子线路板组成部分来产生、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线的交变的电流(即涡流)在锅具底部金属部分产生,电磁感应电流使锅具铁分子无规则高速运动,其热能是因为分子相互碰撞、摩擦产生(故微波炉煮食的热源来自于锅具底部而不是微波炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有饮具的效率均高出近1倍)来实现器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目地。

1.2微波炉简介1.2.1微波炉的基本工作原理微波炉主要由交流进线电路、电源电路、LC振荡电路、功率控制电路、整流电路、EMC防护电路、滤波电路、同步电路、控制及显示电路、电压检测电路、锅具检测电路、过零检测电路、电流检测电路、主控CPU电路、高低压保护电路、IGBT模块等组成。

图1.1为微波炉的工作原理框图图1.1微波炉的工作原理框图1.2.2微波炉的基本组成1.加热部分:微波炉有搁板在锅体下面,也有励磁线圈。

对锅体进行加热是根据电磁感应产生涡电流。

2.控制部分:主要有电源开关,功率选择钮,温度调节按钮等。

由内部的控制电路来控制。

3.冷却部分:采用风冷的方式。

炉身的侧面有进风口和出风口,内部有风扇。

4.电气部分:由整流电路、逆变电路、控制回路、继电器、电风扇等组成。

5.烹饪部分:主要包括各种炊具,供用户使用。

1.2.3微波炉的优缺点微波炉作为一种新型的厨具,具有以下优点。

1.高效节能:微波炉降低了损耗,是因为其使锅具自身发热,大大提高了热效率,热效率可达到85%~99%,与传统加热方式不同,与电炉、液化气炉等炉具相比,节省了大量的能源。

如图1.2所示2.智能烹饪:智能控制是利用单片机进行,无须看管,具有定时预约功能,来实现自动烹饪的功能。

3.安全可靠:通过了国家安全验证,使用安全可靠。

4.环保卫生:锅具可实现自身发热,不会产生热辐射,并且不排放烟尘和一氧化碳等废气,使烹饪环境更加环保卫生。

工业用微波磁控管介绍参数及使用方法(精品资料)

工业用微波磁控管介绍参数及使用方法(精品资料)

3
常见故障及处理措施
微波磁控管可能出现一些常见故障,如过热、输出功率下降等,需要采取相应的处理 措施。
4
维护与保养
定期维护和保养微波磁控管可以延长其使用寿命并保持良好的性能。
结论
微波磁控管是一种重要的工业设备,广泛应用于加热、干燥、通信和雷达系 统。通过合理的使用和维护,可以发挥其优点并获得良好的性能。
射频功率
微波磁控管的射频 功率取决于设备的 设计和制造,一般 可以达到几千瓦。
工作电压
微波磁控管的工作 电压通常在几千伏 到数万伏之间,需 要专门的电源供应。
电流稳定性
微波磁控管的电流 稳定性是衡量设备 性能的重要指标, 应保持在合理范围 内。
微波磁控管的工作原理
微波磁控管的工作原理基于磁场和射频场的相互作用,通过不断加速和聚焦 的高速电子束来产生和放大微波信号。
微波磁控管与其他放大器的比 较
与其他放大器相比,微波磁控管具有独特的优点,如高效、稳定和高频率工 作,以及一些限制,如复杂的制造和高功耗。
微波磁控管的使用方法
1
预热时间和方法
微波磁控管需要进行预热以确保稳定性和性能。通常需要数分钟的预热时间。
2
负载和匹配
合理的负载和匹配对于微波磁控管的工作和性能至关重要,需要进行精心设计和调整。
工业用微波磁控管介绍参 数及使用方法(精品资料)
微波磁控管是一种用于产生和放大微波信号的高效设备。本演示将介绍该设 备的应用、基本参数、工作原理以及使用方法。
什么是微波磁控管?
微波磁控管是一种电子器件,用于产生和放大微波信号。它利用由静磁场和 射频场共同作用产生的电子束,实现微波信号的放大。
工业用微波磁控管的应用
加热和干燥

微波炉磁控管参数

微波炉磁控管参数

微波炉磁控管参数微波炉磁控管参数有阳极,阴极及其引线,能量输出器和磁路系统1.阳极阳极是磁控管的主要组成之一,它与阴极一起构成电子与高频电磁场相互作用的空间。

在恒定磁场和恒定电场的作用下,电子在此空间内完成能量转换的任务。

磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收集电子外,还对高频电磁场的振荡频率起着决定性的作用。

阳极由导电良好的金属材料(如无氧铜)制成,并设有多个谐振腔,谐振腔的数目必须是偶数,管子的工作频率越高腔数越多。

阳极谐振腔的型式常为孔槽形、扇形和槽扇型,阳极上的每一个小谐振腔相当于一个并联的2C振荡回路。

以槽扇型腔为例,可以认为腔的槽部分主要构成振荡回路的电容,而其扇形部分主要构成振荡回路的电感。

由微波技术理论可知,谐振腔的谐振频率与腔体的几何尺寸成反比。

腔体越大其工作频率越低。

于是,我们可以根据腔体的尺寸来估计它的工作频段。

磁控管的阳极由许多谐振腔耦合在一起,形成一个复杂的谐振系统。

这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振腔的谐振频率,我们也可以根据小谐振腔的大小来估计磁控管的工作频段。

磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外,还能产生不同特性的多种电磁振荡。

为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔。

另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,因此,阳极需有良好的散热能力.一般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。

2.阴极及其引线磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。

阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大,被视为整个管子的心脏。

阴极的种类很多,性能各异。

连续波磁控管中常用直热式阴极,它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状,通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。

微波炉磁控管参数

微波炉磁控管参数

微波炉磁控管参数微波炉磁控管参数有阳极,阴极及其引线,能量输出器和磁路系统1.阳极阳极是磁控管的主要组成之一,它与阴极一起构成电子与高频电磁场相互作用的空间。

在恒定磁场和恒定电场的作用下,电子在此空间内完成能量转换的任务。

磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收集电子外,还对高频电磁场的振荡频率起着决定性的作用。

阳极由导电良好的金属材料(如无氧铜)制成,并设有多个谐振腔,谐振腔的数目必须是偶数,管子的工作频率越高腔数越多。

阳极谐振腔的型式常为孔槽形、扇形和槽扇型,阳极上的每一个小谐振腔相当于一个并联的2C振荡回路。

以槽扇型腔为例,可以认为腔的槽部分主要构成振荡回路的电容,而其扇形部分主要构成振荡回路的电感。

由微波技术理论可知,谐振腔的谐振频率与腔体的几何尺寸成反比。

腔体越大其工作频率越低。

于是,我们可以根据腔体的尺寸来估计它的工作频段。

磁控管的阳极由许多谐振腔耦合在一起,形成一个复杂的谐振系统。

这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振腔的谐振频率,我们也可以根据小谐振腔的大小来估计磁控管的工作频段。

磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外,还能产生不同特性的多种电磁振荡。

为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳极翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔。

另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电子打上阳极使阳极温度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,因此,阳极需有良好的散热能力.一般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。

2.阴极及其引线磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。

阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大,被视为整个管子的心脏。

阴极的种类很多,性能各异。

连续波磁控管中常用直热式阴极,它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状,通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。

NEC微波iPASOLINK200使用手册

NEC微波iPASOLINK200使用手册

NEC微波iPASOLINK200使用手册目录1. 简述 (3)2. 设备配置主流程图 (4)3. 系统要求和硬件连接 (5)4. LCT连接和登录 (6)5. 设置步骤 (8)1)菜单说明: (8)2)一般配置操作流程图 (11)1-设备配置(Equipment Configuration) (13)2-射频配置(Radio Configuration) (16)3-网管设置(Network Management) (19)4-预置-Modem设置 (20)5-预置-以太网功能设置(ETH function) (21)6-预置-E1/STM-1交叉连接设置 (25)7-预置-时钟同步设置 (28)8-维护-设备日期时间设置 (29)6. 其他常用菜单 (30)6.1测量收发信电平 (30)6.2 当前\历史性能数据监测 (30)6.3 环回操作 (32)6.4 设备硬\软启动 (33)6.5其他功能 (33)1. 简述iPASOLINK 200型微波设备是集成TDM交换、分组交换及微波光纤特性于一体的数字微波系统,是汇聚下一代分组IP微波高集成化产品。

此系统的结构与传统分体式微波结构一致,但融入了新型的交换、汇聚和流量管理等技术特点,使得接口类型丰富、配置灵活,节约了投资成本、有效地提高了数据通道利用率。

iPASOLINK 200型微波设备适用于2G/3G/LTE等网络,可以实现从已有PDH/SDH网络平滑升级到下一代的混合型或全IP承载网络。

本快速设置手册描述了如何进行设置、管理、监测和控制iPASOLINK 200型微波设备。

2. 设备配置主流程图3. 系统要求和硬件连接用户必须自行准备计算机、LAN电缆和必要的外部设备,以对设备进行设置。

最低的计算机软件和硬件配置如下。

系统要求操作系统WINDOWS XP WINDOWS VISTA WINDOWS 7IE8, IE7, FIREFOX 3.6 或更高WINDOWS XP WINDOWS VISTA & WINDOWS7CPU PENTIUM-M 1.6 GHz 或以上INTEL CORE2 DUO 1.6 GHz 内存512 MB或以上 1 GB硬盘40 GB或以上空余空间40 GB或以上空余空间显示器COLOR LCD (1024x768) COLOR LCD (1024x768)网卡10/100 Base T(X) 10/100 Base T(X)iPASOLINK 200型微波设备使用LCT软件进行设备设置、监测和维护操作。

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第一章前言1.1 项目背景微波炉作为一种新型的厨具。

它采用电磁感应电流(又称涡流)的加热原理打破了传统的明火烹调方式,微波炉的交变磁场是通过电子线路板组成部分来产生、当用含铁质锅具底部放置炉面时,锅具即切割交变磁力线的交变的电流(即涡流)在锅具底部金属部分产生,电磁感应电流使锅具铁分子无规则高速运动,其热能是因为分子相互碰撞、摩擦产生(故微波炉煮食的热源来自于锅具底部而不是微波炉本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有饮具的效率均高出近1倍)来实现器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目地。

1.2微波炉简介1.2.1微波炉的基本工作原理微波炉主要由交流进线电路、电源电路、LC振荡电路、功率控制电路、整流电路、EMC防护电路、滤波电路、同步电路、控制及显示电路、电压检测电路、锅具检测电路、过零检测电路、电流检测电路、主控CPU电路、高低压保护电路、IGBT模块等组成。

图1.1为微波炉的工作原理框图图1.1微波炉的工作原理框图1.2.2微波炉的基本组成1.加热部分:微波炉有搁板在锅体下面,也有励磁线圈。

对锅体进行加热是根据电磁感应产生涡电流。

2.控制部分:主要有电源开关,功率选择钮,温度调节按钮等。

由内部的控制电路来控制。

3.冷却部分:采用风冷的方式。

炉身的侧面有进风口和出风口,内部有风扇。

4.电气部分:由整流电路、逆变电路、控制回路、继电器、电风扇等组成。

5.烹饪部分:主要包括各种炊具,供用户使用。

1.2.3微波炉的优缺点微波炉作为一种新型的厨具,具有以下优点。

1.高效节能:微波炉降低了损耗,是因为其使锅具自身发热,大大提高了热效率,热效率可达到85%~99%,与传统加热方式不同,与电炉、液化气炉等炉具相比,节省了大量的能源。

如图1.2所示2.智能烹饪:智能控制是利用单片机进行,无须看管,具有定时预约功能,来实现自动烹饪的功能。

3.安全可靠:通过了国家安全验证,使用安全可靠。

4.环保卫生:锅具可实现自身发热,不会产生热辐射,并且不排放烟尘和一氧化碳等废气,使烹饪环境更加环保卫生。

5.携带方便:重量轻、体积小,便于携带。

但微波炉不仅会产生一定的电磁干扰在其工作时,而且其散热系统也会产生一定的噪声[2]。

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%电磁炉红外线炉电炉液化气图1.2 微波炉等厨具的热效率对比示意图1.3本章小结本章主要对微波炉就行简要介绍,微波炉作为市场的一种新型厨具。

它采用电磁感应电流(又称涡流)的加热原理打破了传统的明火烹调方式,又简单介绍了微波炉的基本工作原理框图、微波炉的基本组成以及通过各种厨具的比较来简单介绍微波炉的优缺点。

第二章微波炉的加热原理2.1微波炉加热的基本工作原理微波炉采用电磁场感应涡流加热原理工作。

它先通过整流滤波把220V工频交流电变成直流电,再通过逆变把直流电转换成高频交变电流,流过感应线圈的交变电流产生强大磁场,它会产生无数小涡流在磁场内磁力线通过铁质锅的底部时,电磁感应使锅具铁分子无规则高速运动,由于分子的相互碰撞、摩擦而产生热能,而使锅具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物。

微波炉的加热工作原理如图2.1[12]图2.1 微波炉的加热工作原理2.2电磁感应加热的技术现阶段普遍为电热圈发热,把热量传到料筒上利用传导的方式,这样只能使内侧的热量传导到料筒上,存在热传导损失,大部分外侧的热量失散到空气中,导致环境温度上升,它还有一个缺点功率密度低,无法适应一些需要温度较高的场合。

电磁加热技术是使金属料筒实现自身发热,根据其具体情况在料筒外部包裹一定的隔热保温材料,这样可以大大降低热量的损失,提高热效率,使热效率达96%以上,因此节电效果十分显著,其可达30%以上,并且其加热速度也大大提高,大约为60%,其预热时间大大节省。

电磁感应加热技术被称为诱导加热技术,它的英文为:Induction Heating ,其缩写为:IH 。

它是一种新开发的电能利用手段,它的加热过程是通过电磁场直接作用于被加热的导体,其加热效率比传统的加热方式要高很多,可达到90%以上。

另外在使用寿命、安全性能等方面都具有独特的优势,是根据电磁感应加热技术与传统的油、气、煤和使用电热管的用电设备相比而言的[4]。

在导体外面绕一线圈,设其匝数设为1N ,当在交变电流通入线圈中后,就会产生相同频率的交变磁通ø通过感应线圈中,以及在金属工件中就会有感应电动势e 产生。

如 图2.2所示图2.2电磁感应示意图设金属工件的等效匝数为2N ,故MAXWELL 的电磁方程式为:dtd Ne φ2-= (2-1) 设交变磁通为t m ωφφsin =,则t cos N dtd Ne m ωωφφ22-=-= (2-2) 感应电动势的有效值为:m m mfN .fN N E φφπφω222444222=== (2-3) 此感应电动势在工件中使工件内部加热是感应涡流的产生I ,其焦耳热为:Rt I Q 224.0= (2-4)其中:I ——感应电流的有效值,单位为A ;Q ——感应电流通过电阻产生的热量,单位为J ; t ——工件通电的时间,单位为S ;R ——工件的等效电阻,单位为Ω。

由公式(2-3)和(2-4)可以看出,e 及P 与交变磁通的频率和磁场强度有关,在感应线圈中通过的电流越大,其产生的感应磁通量就越大,故为使金属工件中的感应涡流加大可以通过提高感应线圈中的电流值来实现;另外为使工件中的感应电流加大可以在一定条件下通过来提高工作频率来实现,从而可以使工件的发热效果得到提高。

由此可以看出电磁感应加热的发热效率不仅与频率和磁场强度,金属工件大小,截面积的形状有关,而且还与工件本身的导电等特性有关。

电磁感应加热的过程是,首先把电能转化成磁能通过感应线圈来实现,产生同频率交变的电动势E ,交变电动势E 作用于金属工件后,形成闭合回路。

在工件中产生电流,从而把磁能转换成电能。

然而涡流可能很大因为块状金属的电阻一般较小,所以在金属内流动时就会释放出大量的热能。

这样,又可以实现电能转化成金属工件的内能,从而达到加热的目的。

在电磁感应加热过程中能量转化关系如图2.3所示[5]:2.3串联、并联谐振逆变器的负载拓扑结构及优缺点高频感应加热电源的负载都是功率因素很低的感性负载,可以等效成一个电感和一个电阻串联或并联的形式。

等效的电感、电阻其值受耦合程度的影响,它是感应器和负载耦合的结果。

一般采用增加补偿电容的方法来提高功率因数,主要有两种方式:一种是并联补偿,另一种是串联补偿,从来形成两种基本的谐振电路:并联谐振电路和串联谐振电路。

感应加热电源一般工作在准谐振状态,这样可以提高效率和保证逆变器的安全运行。

串联谐振电路和并联谐振电路的特性见表2-1[3]。

表2-1串并联谐振电路特性比较电流磁效应 感应电流 电流热效应 图2.3 感应加热能量转化图串联谐振电路采用电压源供电,从而获得最大的电源输出功率。

并联谐振电路在谐振状态下等效阻抗达到最大值,并联谐振电路采用电流源供电,从而获得最大的电源输出功率。

为了满足MOSFET ,IGBT 等器件的要求,串联谐振逆变器中在换流时要反并联二极管,其中续流的电流为正弦波,所以开关器件承受的反压是非常低的是反并联二极管的正向导通压降。

同时串联谐振逆变器不仅可以自激工作,也可以他激工作,并且起动比较简单。

串联谐振逆变器采用大电容滤波,当发生上、下桥臂短路故障时,由于电容电压不能突变,因此瞬时将会产生很大的放电电流,远远大于功率器件的额定电流,如果不能在允许的短路时间内将器件关断,就将会对器件造成永久性损坏。

串联谐振逆变电器对补偿电容耐压的要求比较高,因而必须采取相应的措施来降低补偿电容上的电压。

并联谐振逆变器采用大电感进行滤波,当负载发生短路时,由于电感电流不会突变,因此电流上升率就将会得到抑制,不易损坏功率器件,保护起来比较容易。

由于其负载电路的电容、电感本身构成振荡回路,因此运行较为可靠,并且对负载的适应能力强。

该电路对补偿电容耐压的要求只要达到负载两端正弦电压的峰值即可。

在换流期间,用于高频感应加热电源的自关断器件IGBT ,所承受反压的能力低,而逆变开关器件有可能承受反压。

如果在电路中为进行保护而采用反并联二极管,则会出现环流从而损坏器件。

因此,每一桥臂必须串入快速恢复整流二极管,并且其串入的整流二极管与开关器件相同等级的以承受反向电压。

但是,并联谐振逆变器起动时间较长,起动比较困难,需要对滤波大电感预充电,因而控制电路也相对比较复杂。

并联谐振逆变器采用大电感滤波,虽然带来了短路保护比较容易的优点,但同时也带来了体积也非常庞大的缺点,从而使整个装置体积增大。

综合所述比较串、并联谐振逆变器的优缺点,考虑到本项目中我们研究的电磁加热环境,我选择并联型逆变器作为微波炉电磁感应加热电源的逆变电源主电路。

2.4感应加热电源的负载等效模型为了便于分析,将加热负载上感应电流的环行区域看作为一个单匝线圈且是闭合的,并且等效电阻为0R ,等效电感为0L 。

这样线盘线圈L 和等效线圈0L 组成一个变压器,其中0R 为负载电阻,其大小取决于工件自身因素。

将0R 等效折算到加热线盘回路中,设其等效电阻为R ,则感应加热的负载等效为阻感负载,如图2.4所示。

因为负载呈感性,这样会造成电路功率因数降低和无功损耗的增大,因此在实际应用中矫正电路都要通过加功率因数,即为提高功率因数和降低无功损耗,在原电路的基础上附加一个容性元件,从而使电路趋向于纯电阻性。

其中最常用的方法是将加热线盘与矫正电容并联和串联构成谐振电路,并促使电路工作在谐振频率附近,有两方面的功能:一是提高功率因数,二是当并联谐振时通过线盘的电流最大或当为串联谐振时线盘两端的电压最高,因此在并联谐振或串联谐振一定的情况下,在负载的功率最大[6]。

在实际应用中,一般是直流电源通过高频电子开关进行间歇性的给谐振回路供电,,只有在部分时间内谐振电路处在谐振状态,通常称为准谐振状态。

根据系统中采用的并联谐振逆变电路,下面来详细简要介绍该并联谐振逆变电路的工作过程。

并联谐振逆变电路可能出现的工作状态模型有以下3种情况:1. RL 电路与直流电源接通的暂态过程开关接通前电流为零,开关接通后电流逐渐增大。

如图2.5所示,设开关接通的时刻选作0=t ,取图示所示为参考方向,则根据基尔霍夫第二定律有 l r U u u =+ (2-7)即: di U L Ri dt=+ (2-8) 在符合初始条件0)0(=+i 情况下,解此方程里的特解为)1()(t L Re R U t i --= (2-9) 则在电感中1t 时刻的电流为图2.4 感应加热负载等效电路R 0 RL)1()1()(111τtt L R e R U e R U t i I ---=-== (2-10) 其中RL =τ,并称其为RL 电路中的时间常数,并且当τ=t 时,i 达到了稳态值的63%。

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