高频感应加热电源分析
基于移相控制的高频感应加热电源的研究
基于移相控制的高频感应加热电源的研究最近几年，高频感应加热电源已广泛应用于机械加工、焊接加工等领域，其中最重要的控制方法是移相控制。
移相控制是一种新型、可靠的开关模式感应加热技术，它能精确控制工作电压和施加的功率曲线，以达到最佳的工作效果。
移相控制可以有效减少功率的损失，提高工作效率。
它可以精确控制加热电流，并能够在变化的负载环境下获得恒定的电流特性。
它实现了精确的电流控制，有助于减少电极和金属片的损耗。
此外，它还可以有效地降低电流和电压的波动，有利于提高热效率。
移相控制可以更安全地控制加热过程，避免发生意外。
在移相控制的情况下，加热电源的参数可以迅速调节以适应变化的工作状态，使加热效果更加精确。
因此，移相控制是解决高频感应加热电源问题的有效方法。
感应加热电源出厂检验报告
Atec系列高频/中频感应加热电源出厂检验报告型号：编号：用户：一、常规检验内容序检验内容说明1 外观检查2 耐压测试VAC，60秒3 绝缘电阻值MΩ500V绝缘电阻表4 通电检验 ，显示电量和指示灯状态检验5 参数设置检验 出厂缺省参数值记录于附表6 自动运行启动/停止测试 10％,50%,100%额定电流各试验两次7 手动运行启动/停止测试 20%,50%额定电流各试验两次8 输出电流和输出功率调节测试 可以在10%-100%稳定输出9 空载10％输出电流谐振频率KHz空载100％输出电流谐振频率KHz负载额定功率输出时谐振频率KHz10 谐振频率自动跟踪检验11 加热工件时额定负载 输出功率KW12 加热工件达到所需温度速度测试13 自动/手动运行切换测试14 过流保护测试 保护电流值 A15 IGBT过温保护测试 降低保护值，测试完毕后恢复16 变压器箱: 感应器断水保护测试17 变压器箱: 24V断电保护、两路过温保护测试18 自动重启动功能检验 模拟过流和电网短时断电19 报警和故障状态及其记录查看检验20 DI、DO、AI、AO、继电器信号输出等用户接口检验21 功率元件温升测试，IGBT温升℃100％额定输出电流30分钟电抗器温升℃输出变压器温升℃谐振电容器温升℃二：附表：出厂参数设置值序号参数名称参数描述出厂设置值01功率元件报警温度如功率元件工作温度高于此值，则进入报警状态02功率元件最高温度如功率元件工作温度连续高于此值，则保护停机03输出电流额定值设定装置的额定输出电流04输出电流保护值如输出电流连续超过此设定值，则保护停机05 运行模式设置设定装置运行模式05远程控制启动设定是否启动远程控制0620mA对应电流值设定4-20mA输出在20mA时对应的输出电流值07 20mA对应功率值设定4-20mA输出在20mA时对应的输出功率值08 模拟1输出选择设定第一路4-20mA输出对应输出电流或功率09 断水保护阀值当选配水流量检测时，该值设定最小流量保护阀值，单位是L/M（升/分钟）（选配功能）10 直流电压保护值如检测到直流电压连续超过此值，则保护停机11 PID控制比例系数恒温控制闭环PID运行时，设定系统比例系数12 PID控制积分系数恒温控制闭环PID运行时，设定系统积分系数13 PID控制微分系数恒温控制闭环PID运行时，设定系统微分系数14 暂停IO输出选择设定该信号的输出位置15 故障IO输出选择设定该信号的输出位置16 报警IO输出选择设定该信号的输出位置17 运行信号输出设定该信号的输出位置18 控制模式选择在配置专用的数据记录仪时（与主机通讯连接），可选择采用多点控温或单点控温模式19 超温差设定在多点控温模式下，如最高点与最低点温差超过此设定值，装置将自动进入恒温运行状态，并输出报警信号。
高频感应加热电源常见故障分析
高频感应加热电源常见故障分析张就坤;杨俊【摘要】从分析高频感应加热电源的常见故障来判断,在高频感应加热设备中可能产生故障的部位从根本上予以解决.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2011(032)004【总页数】2页(P57-58)【关键词】高频感应加热设备;故障【作者】张就坤;杨俊【作者单位】无锡电炉有限责任公司,江苏无锡214161;无锡电炉有限责任公司,江苏无锡214161【正文语种】中文【中图分类】TG155.10 前言在排除高频感应加热电源故障时，首先应对设备的结构和工作原理基本了解，能够使用仪器、仪表检测设备元器件，然后结合实践经验找出产生故障部位，予以解决。
在分析故障时，不能只看表面现象，要找到根本原因才能解决问题。
本文通过对GGC系列100 kW(GGC80－2)的常见故障分析，来判断高频感应加热设备中可能产生故障的部位。
1 真空管高频感应加热电源的组成真空管高频感应加热电源与老式产品的结构相比，没有充汞闸流管调压电路，取而代之的是三相交流调压电路和高压硅整流，这就是新型真空管高频感应加热电源的一机化机构，见图1。
三相交流电源经三相交流调压器的调压供电给阳极变压器，再经三相高压硅(堆)整流输出直流高压给真空管高频振荡器，产生高频电流，使高频负载在很短的时间内加热到很高的温度，从而完成淬火、焊接等热处理工艺。
图1 真空管高频感应加热电源的组成Fig．1 Components of high frequency inductive power supply2 真空管高频感应加热电源常见故障分析(1)调压器输出三相不平衡原因:①输入U、V、W三相相序不对;②电源调压控制板损坏;③调压控制板输出六路脉冲不全;④可控硅模块有损坏或击穿;⑤保护电阻或保护电容有损坏。
(2)电源接通加热即过流跳闸或烧熔断器原因:①U、V、W三相输入调压器部分有故障;②振荡管阳极高压线对地放电;③振荡管冷却水管对地打火;④隔直流电容击穿;⑤槽路振荡电容击穿;⑥升压变压器有短路现象。
4000W超高频感应加热电源方案分享之驱动电路
4000W 超高频感应加热电源方案分享之驱动电路
在昨天的文章中，我们为大家分享了一种4000W 超高频感应加热电源的设计方案，并针对这一感应加热电源系统中的主电路设计情况，进行了简要分析和总结。
在今天的方案分享中，我们将会继续就这一方案中的驱动电路设计情况，进行详细分析和介绍，下面就让我们一起来看看吧。
桥臂推挽脉冲变压器驱动电路
在超高频感应加热电源的方案设计中，驱动电路是非常关键的设计部分，它将会保证感应加热设备的主电路与控制电路的高低压隔离，同时进行功率放大。
在1MHz 的高频条件下保证脉冲的上升沿与下降沿的陡度，是本方案中驱动电路的技术核心。
本方案中所设计的超高频感应加热设备的系统框图，如下图图1 所示。
图1 超高频感应加热设备系统框图
通常来看，在一些高频、超高频感应加热设备中，其驱动电路的常规隔离措施是使用快速光耦，但快速光耦无法满足本方案中高频脉冲前后沿的陡峭要求，因此我们特别采用了传输速度快的脉冲变压器驱动。
由于主电路采用V2MOS 场效应管并联扩大容量，H 桥逆变器共用16 只管子，又要保证器件可靠开通、关断，因而采用了桥臂驱动方式，每一桥臂驱动电路如图2 所示。
图2 超高频感应加热电源桥臂驱动电路。
高频感应加热电源常见故障分析
高频感应加热电源常见故障分析摘要：本文简要介绍了高频感应加热的工作原理，对可控硅高频电源的一些常见故障，进行了较详细分析和研究，并着重对排除故障的方法，进行了实用性的说明和探讨。
高频感应加热电源，往往在使用过程中如果使用不当，容易诱发各种故障，本文首先针对高频感应加热系统的工作原理进行了介绍，针对高频电源的一些常见故障进行了分析，并重点针对排除故障的方法进行了介绍，对实用性进行了分析。
关键词：感应加热；故障；高频电源1前言随着公众对环保的关注程度越来越高，国家的环保要求越来越严格，环保设备在电力生产中越来越重要，环保设备的改造势在必行。
由于技术的不断革新，设备的复杂程度越来越高，如何在工期内安全、可靠地完成新设备的安装调试，对现场施工管理具有十分重要的意义。
2高频电源的技术特点在同电场、同运行工况下，高频电源二次电压比单相工频电源二次电压明显提高，电压更平稳，能有效提高除尘效率；高频电源采用三相输入，比单相工频功率因数高，可以有效减小配电容量；高频电源采用LC串联谐振设计，不会短路，比工频电源更适应电除尘的闪络工况，且不会对供电系统造成冲击。
高频电源的技术特点具体如下。
（1）供电为三相平衡供电。
对电网影响小，功率因数不小于0.92，转换效率不小于92%。
（2）输出电压纹波系数小。
有利于提高闪络电压、电晕功能和电除尘效率。
（3）高频电源的适应性更强。
其输出由一系列高频脉冲构成，可根据工况提供合适的电压波形。
（4）火花控制特性好。
仅需很短时间（小于10μs）即可检测出火花并可立刻关闭供电脉冲，火花能量小，对供电冲击小，电场电压恢复快，提高了电场的平均电压，从而提高除尘效率。
（5）安装费用少。
高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间及安装费用。
3安装和调试中的关键点3.1高频电源的仓储条件允许时，高频电源应收储在室内，温度控制在30℃左右，避免阳光照射，空气湿度不超过90%。
本次改造工程因现场限制，高频电源长期暴露在室外，使设备相关元器件产生不必要的耗损。
2024年高频感应加热电源市场规模分析
2024年高频感应加热电源市场规模分析摘要本文主要对高频感应加热电源市场规模进行了细致分析。
首先介绍了高频感应加热技术的基本原理和应用领域。
然后，通过对市场需求、竞争格局和发展趋势的分析，预测了高频感应加热电源市场的规模。
1. 引言高频感应加热技术是一种高效、精确的加热方法，广泛应用于金属加热、熔化、烧结等领域。
随着工业自动化水平的提高和对能源的要求，高频感应加热电源不断发展壮大。
本文对高频感应加热电源市场规模进行了研究和分析，旨在为相关行业提供参考依据。
2. 高频感应加热技术概述高频感应加热技术是通过将高频电流引入导电体内部，产生温度升高的加热方法。
其基本原理为利用电磁感应原理，使导电体在高频电磁场中发生涡流，从而产生热能。
高频感应加热技术具有加热速度快、能耗低、操作方便等优点，被广泛应用于金属加热、熔化和烧结等领域。
3. 高频感应加热电源市场需求分析根据市场调研和行业情况，得出以下高频感应加热电源市场需求分析：3.1 市场规模随着高频感应加热技术应用范围的扩大，高频感应加热电源市场规模也在不断增长。
预计未来几年内，市场规模将保持稳定增长。
3.2 市场竞争格局目前，高频感应加热电源市场存在一些主要的竞争厂商。
这些厂商在市场份额和产品质量方面有一定的优势。
然而，由于技术门槛较高，新进入者面临较大的挑战。
竞争格局将随着技术进步和市场需求的变化而不断演变。
4. 高频感应加热电源市场发展趋势分析4.1 技术进步随着科技的不断进步，高频感应加热技术也在不断改进。
新材料的应用、更高的加热效率和更精确的控制系统等技术创新将推动市场的发展。
4.2 应用领域扩大除了传统的金属加热、熔化和烧结领域，高频感应加热技术在新能源、汽车制造等领域的应用也将得到扩大，为市场规模的增长提供更多的机会。
4.3 环保要求增加随着环保意识的增强和对能源效率要求的提高，高频感应加热电源将面临更多的环保压力。
未来市场将迎来更加节能、环保的高频感应加热电源产品。
高频感应加热原理、电路及应用电力电子
电力电子的发展趋势
可再生能源
随着可再生能源的快速发展，电 力电子技术在太阳能、风能等领 域的应用日益广泛。
电动汽车
电力电子技术在电动汽车中发挥 关键作用，推动交通领域向清洁 能源转型。
智能电网
电力电子技术在智能电网中的应 用，可以实现能源的高效利用和 智能管理。
电力电子的应用领域ຫໍສະໝຸດ 1电力调节2
对电能进行调节和控制，保证电力系统
的稳定运行。
3
能源转换
将电能转换为其他形式的能量，如电机 驱动、光伏发电等。
电能存储
利用电力电子技术实现电能的高效储存 和释放，如电池、超级电容器等。
电力电子在高频感应加热中的 应用
电力电子技术在高频感应加热中扮演重要角色，通过控制电路参数和频率， 实现对加热过程的精确控制，提高加热效率和质量。
医疗领域
用于高频电磁热治疗，如消融肿瘤、止血等。
热处理
在金属材料的热处理过程中，实现对组织结构 的控制和性能的提升。
家用电器
如电磁炉、电热水器等家用电器中广泛应用高 频感应加热技术。
电力电子概述
电力电子是研究将电能与其他形式的能量进行互相转换的学科，涵盖了电力 变换、调节、控制等技术，广泛应用于能源领域。
高频感应加热电路
1
功率电子变流器
将交流电源输出的电能转换为高频交流电能，用于高频感应加热。
2
匹配电容电路
通过匹配电容使功率变流器与感应线圈的电感相互补偿，提高电路效率。
3
感应线圈
产生高频交变磁场，使被加热物体内部产生涡流。
高频感应加热的应用
工业加热
用于金属锻造、焊接、淬火等工业加热应用， 具有快速、高效的优势。
4000W超高频感应加热电源方案分享之系统设计
4000W 超高频感应加热电源方案分享之系统设计
超高频感应加热电源目前已经被广泛的应用到工业加工和制造领域中，其本身具有的环保、高效、低功耗等特点，也让超高频感应加热电源的技术革新速度逐渐加快。
在今明两天的方案分享中，我们将会为大家分享一种4000W 的超高频感应加热电源设计方案，今天我们将会首先就这一方案的系统设计和提高频率的关键技术及实现方法进行简述。
主系统设计
在本方案中，我们所设计的这一超高频感应加热电源设备的功率可达到4000W，为达到这一设计目的，我们所设计的设备系统框图如下图图1 所示。
该系统主要由不控整流电路、滤波电路、全桥逆变电路、高频变压器隔离、调节器、锁相环和驱动电路7 个部分组成。
图1 超高频感应加热设备系统框图
在不控整流部分的设计中，我们主要采用不控整流将市电交流变为不可调的直流。
为了简化电路这里没有采用直流斩波或可控硅移相，而是采用调整失谐的方法来调整功率。
滤波电路的设计同样是必不可少的，由于电压源逆变谐振一般采用电容滤波，因此为了进一步减小体积，这里采用了电感。
为防止电流冲击，在电路中设置了延迟环节。
为满足这一超高频感应加热电源1MHz 的工作频率要求，在全桥逆变电路的设计过程中我们选择采用快速V2MOS 场效应管。
鉴于单管电流容量的限制，在满足耐压的前提下，采用了多管并联方式以满足输出功率的要求。
在高频变压器隔离的设计过程中，考虑到在感应加热设备的系统中其串联。
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高频感应加热电源分析-机电论文
高频感应加热电源分析
张皓然侯超
（中国人民公安大学，中国北京102623）
【摘要】随着感应加热电源的问世，其凭借着高效、节能以及污染低等优势在工业热处理等方面具有的巨大优势，很快就应用到经济生产的各个领域中来。
我国作为能源使用大国，加强对于感应加热电源的研究，尤其是对于高频感应加热电源的研究有着非常重要的意义。
本文从高频感应加热电源的拓扑结构出发，并详细探析了高频感应加热电源的功率控制以及控制系统设计的问题。
关键词高频感应加热电源；拓扑结构；功率控制
0 引言
高频感应加热电源技术目前对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗环保。
它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。
它不但可以对工件整体加热，还能对工件局部的针对性加热;可实现工件的深层透热，也可只对其表面、表层集中加热;不但可对金属材料直接加热[1]，也可对非金属材料进行间接式加热等方面。
所以，可以说感应加热技术必将在各行各业中应用越来越广泛，因此了解高频感应加热电源的拓扑结构，探析高频感应加热电源的功率控制以及控制系统设计等问题以提升高频感应加热电源技术就有着重要的现实意义。
1 高频感应加热电源的拓扑结构
高频感应加热电源随着电力电子技术以及器件的不断发展逐步完善，其基本上已经形成了一定的固定拓扑模式，即交流-直流-交流的整个变换过程，在这一过
程中其通过输出一定的频率的电压电流，以达到加热工件的目的从整流电路、滤波电路以及逆变电路三个层面来分析高频感应加热电源的拓扑结构[2]，具体有以下两点：
1.1 感应加热电源整流电路和滤波电路
一般而言整流电路是将交流的电信号转变为直流电的信号，其具体可以分为不可控的整流电路、半可控整流电路以及全控的整流电路三类，基于整流电路在输出信号的过程中因为逆变电路的输入，因此在预设整流电路的过程中需要满足选择合适的滤波电路、具有必要的保护电路和根据负载的变化三个要求。
另一方面，对于高频感应加热电源平滑滤波电路，在这一选择过程中需要保持逆变器工作状态的稳定，所以需要对粗糙的直流电信号进行加工处理，而对于平滑滤波器其工作原理是可以阻挡交流信号，却可以允许直流信号的通过，这一过程中就会大大的减少信号中所包含的交流成分，最终达到减少脉动的目的[3]。
1.2 逆变电路
逆变器作为感应加热电源的核心的组成部分，其最主要的组成部件就是逆变桥和谐振回路这两个部分，在传统意义上逆变器分为两类即电压型逆变桥和电流型逆变桥，作为感应加热电源的主体电路之一，对于电源功率的调节是其最重要的功能，所以要加强对感应加热电源的研究最主要的研究方面还是要放在对于逆变器功能的不断提升上面，而且因为并联谐振逆变器和串联谐振逆变器都有着不同适用的场合，所以在选择电源系统的过程中需要根据所要侧重的因素进行必要的选择。
2 高频感应加热电源的功率控制
高频感应加热电源的功率控制所包含的内容和层面很多，本文主要从功率调节
的方式以及逆变器控制的原理及其分析两个方面的来论述，具体有以下两点：2.1 高频感应加热电源功率调节的方式
通常在串联谐振式高频感应加热电源的功率调节方面可以分为直流侧功率调节以及交流侧功率调节，这两种功率调节都是通过调节逆变器的输入端来进行工作的，其主要要的调节方式有直流侧功率调节，这种调节方式可以使整机的效率以及可靠性提高，降低开关变化的损耗。
但是其对于开关器件的选择有着较高的要求；其次，逆变侧功率调节，这种调节方式会随着温度的变化发生变化，继而影响工件的加工，并且随着移相角逐渐增加使得逆变器输出功率值变小[4]。
2.2 逆变器控制原理及其分析
在各类控制过程中，常规的PID控制器技术逐渐的成熟并被广泛的应用，但是我们须知在一些参数变化复杂的时候，这就会对精确的模型难以确定，所以常规的PID参数整定是比较困难的，所以在对于逆变器控制的过程中需要增加控制构成结构的简单化、环境适应增强化、并且需要具备更加好的鲁棒性。
基于这些需求，因为每一种算法都不会是完美的，必定有着很大的失误和缺陷，加上增量式的PID在控制算法的过程中自身也是有着很大缺陷的，就像是静态的误差进而积分阶段的效应等，所以需要在选择控制算法时根据实际的控制对象合理科学的选择计算方法[5]。
3 高频感应加热电源控制系统设计
基于上述高频感应加热电源的拓扑结构以及高频感应加热电源的功率控制的分析，下面是笔者结合自身的工作实践提出的关于高频感应加热电源控制系统设计的一些意见，主要从控制系统硬件设计和软件设计两个方面来论述：
3.1 控制系统硬件设计
在进行高频感应加热电源控制系统硬件设计过程中需要基于整流器以及逆变器两个方面，选择适合的电路的类型，以设计合适的硬件电路，在选择器件参数的过程中需要对整流电路以及逆变电路的控制方式进行系统的分析[6]，并且将这些电路有机的整合起来，在设计驱动保护电路时需要做到工作的有序，并且可以使电路精简，成本节约，并且为电路的有效运行提供必要的保障[7]。
3.2 控制系统软件设计
在整个电源控制系统的程序中主要包括主程序、逆变器驱动脉冲生成程序等，这些程序就是构成控制系统的软件部分，在这些软件的启动过程中，需要主电路通电，整流器率先启动工作，并且可以输出稳定的直流电压[8]，而在激起逆变器的过程中需要保证流过负载的电流足够大，同时需要电压电流的闭环控来稳点逆变器的输出量，以最终实现电源功率调节的目的。
4 结束语
综上所述，高频感应加热电源在工业生产的过程中有着不可忽视的作用，加强对其研究，提高其技术水平有着很大作用。
本文从感应加热电源整流电路和滤波电路和逆变电路两个方面详细讨论了高频感应加热电源的拓扑结构的问题，在结和高频感应加热电源的功率控制阐述了对于高频感应加热电源控制系统设计需要注意和确定的方面，以期促进高频感应加热电源技术的发展。
参考文献
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［责任编辑：邓丽丽］。