中频感应加热电源的设计及原理
全固态中频感应加热设备原理
全固态中频感应加热设备原理全固态中频感应加热是一种在工业中广泛应用的加热技术，它具有自动化、可靠性强、加热过程温度控制精确的优点，在食品、医药、塑料、汽车制造等行业得到广泛应用。
全固态中频感应加热设备以交流电源作能源，通过中频变压器将其调节为可感应加热的中频电流，再经加热（长短线圈）、控制等装置，达到加热的目的。
全固态中频感应加热设备的工作原理是：通过中频变压器将交流电源端电压调节为可感应加热的中频电流，中频电流经过加热（长短线圈）、控制等装置，使得加热物体的表面产生涡流感应，从而将中频电能转化为热能，使被加热物体的表面温度提高，达到加工的要求。
中频感应加热具有快速加热、热分布均匀、热效率高、温度控制精度高、操作简单、寿命长等优点，使得它成为现代工业加热领域中被广泛使用的新型加热方式。
使用全固态中频感应加热设备的注意事项：1.使用前必须根据被加热部件的尺寸、材料等参数，确定加工工艺及加热装置的参数，避免过热或加热不足的情况发生；2.在使用过程中，需要对电磁元件及控制器的运行状态进行实时监控，如发生异常，及时调整参数或进行维护，以防止加热不足或过热情况发生；3.由于全固态中频感应加热设备具有高存在电磁辐射，因此在运行过程中需要做好防护措施，以保证人员和设备安全；4.作过程中，需要严格按照操作规程进行，避免违规操作造成不良影响；5.加热过程中，需要定期检查加热装置的整体情况，及时发现受损的部件，及时进行维修或更换以确保加热效果；6.于特殊材料，例如聚氨酯、塑料、纤维等，在使用全固态中频感应加热设备的时候，需要根据材料的特性调整参数，避免热贴或焦化等不良影响发生；7.对于对温度要求较高的材料，使用全固态中频感应加热设备加热时，控制温度过程可采用联动式控温系统，以保证温度的精确性；8.于涉及大规模加热的工程，可设计多台全固态中频感应加热设备联动工作，同时满足效率要求。
以上是全固态中频感应加热设备的原理和注意事项，虽然它已经在工业加热领域广泛应用，但是当使用时，我们仍然要注意相关注意事项，以保证加热质量及安全性。
中频加热频率范围
中频加热频率范围
摘要：
1.中频加热的定义和原理
2.中频加热的频率范围
3.中频加热在工业领域的应用
4.中频加热技术的发展趋势和前景
正文：
中频加热是一种利用电磁感应原理，通过中频电源对金属材料进行加热的方法。
其工作原理是：中频电源产生的交变电流通过感应线圈，在线圈周围产生交变磁场。
当金属材料置于磁场中时，金属内部会产生涡流，涡流的运动产生热量，从而实现对金属材料的加热。
中频加热的频率范围大致在1-100kHz 之间。
在这个频率范围内，加热效率较高，且能够较好地满足工业生产中对加热速度、温度控制精度和材料加热均匀性的要求。
中频加热在工业领域得到了广泛的应用，如金属热处理、金属熔炼、模具加热、焊接等领域。
例如，在金属热处理领域，中频加热可以用于对钢铁材料进行淬火、回火等处理，以改善材料的硬度、强度和韧性等性能。
在金属熔炼领域，中频加热可用于对有色金属进行熔炼，提高熔炼速度和金属纯度。
随着科技的进步，中频加热技术也在不断发展。
未来，中频加热技术有望在更多领域得到应用，如在新能源、环保等领域的应用。
中频感应加热电源的微机控制系统设计
毕业设计说明书题目: 中频感应加热电源的微机系统控制设计学院名称：电气工程学院班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：教授目次1 概述 (1)1．1 应用背景和意义 (1)1．2 国内外的发展状况 (1)1．3 本课题的设计任务及要求 (1)2 方案论证 (3)2．1 感应加热电源的基本工作原理 (3)2．2 中频感应加热电源的基本结构 (4)2．3 逆变器的选择 (5)3 主电路的设计 (8)3．1 整流电路的设计 (8)3.1.1 整流电路的选择 (8)3.1.2 整流电路的原理 (8)3．2 逆变电路的设计 (10)3.2.1 逆变电路的结构 (10)3.2.2 逆变电路的工作原理 (11)3.2.3 PWM逆变电路的设计 (12)4 控制电路的设计 (13)4．1 控制电路的作用 (13)4．2 控制电路的结构和原理 (14)4．3 控制芯片的设计 (14)4．4 温度传感器设计 (15)4．5 上位机接口模块的设计 (16)4．6 驱动电路的设计 (17)5 控制器软件设置 (19)5．1 单片机软件设置 (19)5．2 定时器捕捉中断方式 (21)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 A (26)附录 B (27)1 概述二十世纪末感应加热技术才被普遍应用，因为它不仅具有加热速率高、加热效率高、加热均匀等优点，而且还具有可选性、质量高、低污染、可控能力好和生产自动化等特点，因此能够迅速广泛的发展。
1．1 应用背景和意义在国外，感应加热技术已经日益成熟。
在铸造领域，双联熔炼工艺已经得到了快速发展。
在锻造领域，可以利用感应加热完成快速透热热锻，并且材料的利用率高达90%，锻件表面的光滑度可小于40μm。
在焊接领域，国外正大力发展全固态大功率电源。
在我国，因为铸件的使用量大，所以铸造行业正以炉熔炼为主，但是温度及成分控制能力差，废品率高，即使较好的铸造业废品率也只能为5%—16%间，但一般铸造废品率高达20%。
项目五 中频感应加热电源的原理与检修
②30≤ α ≤150°° 当触发角α ≥30°时，此时的电压和电流波形断续，各个晶闸管的 导通角小于120°，α =60°的波形。
3）基本的物理量计算 ①整流输出电压的平均值计算：
当0°≤ α ≤30°时，此时电流波形连续，通过分析可得到：
载阻抗的影响。 4）当电路出现故障时，电路能自动停止直流功率输出，整流电
路必须有完善的过电压、过电流保护措施。 5）当逆变器运行失败时，能把储存在滤波器的能量通过整流电
路返回工频电网，保护逆变器。
（3）平波电抗器 平波电抗器在电路中起到很重要的作用,归纳为以下几点：
1）续流 保证逆变器可靠工作。 2）平波 使整流电路得到的直流电流比较滑。 3）电气隔离 它连接在整流和逆变电路之间起 到隔离作用。 4）限制电路电流的上升率di/dt值，逆变失败 时，保护晶闸管。
（4）控制电路 中频感应加热装置的控制电路比较复杂，可以包括以下几种：整流触发电路、
逆变触发电路、起动停止控制电路。 1）整流触发电路
整流触发电路主要是保证整流电路正常可靠工作，产生的触发脉冲必 须达到以下要求：
①产生相位互差60º的脉冲，依次触发整流桥的晶闸管。 ②触发脉冲的频率必须与电源电压的频率一致。 ③采用单脉冲时，脉冲的宽度应该大与90º，小于120º。采用双脉冲
3）起动、停止控制电路 起动、停止控制电路主要控制装置的起动、运行、停止。一般由 按纽、继电器、接触器等电器元件组成。
（5）保护电路 中频装置的晶闸管的过载能力较差，系统中必须有比较完善的保 护措施，比较常用的有阻容吸收装置和硒堆抑制电路内部过电压， 电感线圈、快速熔断器等元件限制电流变化率和过电流保护。 必须根据中频装置的特点，设计安装相应的保护电路。
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。
中频感应加热电源 原理
中频感应加热电源原理中频感应加热电源是一种常用的加热设备，它利用中频电流的感应作用将电能转化为热能。
该电源的工作原理主要包括电源单元、谐振电路、功率变换单元和控制单元等几个关键部分。
电源单元是提供电能的装置，通常由三相交流电源和整流电路组成。
交流电源通过整流电路将交流电转化为直流电，然后进一步进行滤波，以保证电源稳定。
谐振电路是中频感应加热电源的核心部分，它由电容器和电感器组成。
谐振电路的作用是将直流电转化为中频交流电，并将其输出到功率变换单元。
功率变换单元主要由功率开关管和输出变压器组成，其作用是将中频交流电通过功率开关管的控制进行变换，使其达到所需的电压和电流。
功率开关管可以根据负载的变化来调整输出功率，从而实现对加热过程的控制。
输出变压器则是将电源提供的中频交流电转化为适用于加热设备的高电压和高电流。
控制单元是中频感应加热电源的智能化部分，它通过传感器实时监测加热过程中的温度、电流和电压等参数，并根据设定的加热要求进行调节。
控制单元可以实现加热功率的精确控制和加热时间的设定，从而提高加热效率和产品质量。
中频感应加热电源具有许多优点。
首先，它具有高效率和节能的特点。
由于中频电流只在工件表面产生感应加热效应，因此加热效率较高，可以减少能量的浪费。
其次，中频感应加热电源具有快速加热和均匀加热的特点。
由于电磁感应的作用，加热速度快且加热均匀，可以提高生产效率和产品质量。
此外，中频感应加热电源还具有操作简便、自动化程度高等特点，可以提高工作环境的安全性和操作的便利性。
中频感应加热电源广泛应用于金属加热、焊接和热处理等领域。
在金属加热方面，中频感应加热电源可以用于钢铁、铜、铝等金属材料的加热和熔炼。
在焊接方面，中频感应加热电源可以实现金属材料的局部加热，从而实现高效的焊接。
在热处理方面，中频感应加热电源可以用于金属材料的淬火、回火和退火等工艺，以改善材料的性能和延长使用寿命。
中频感应加热电源是一种高效、节能的加热设备，其工作原理简单明了。
全数字中频感应加热电源设计
本设计是全数字中频感应加热电源, 采用串联谐振电路。
主电路整流部分采用了三相全控整流电路，逆变电路采用了单相逆变桥。
串联逆变器的输入电压恒定，近似为恒压源，逆变元件采用IGBT,利用单片机控制其开关，控制部分采用PIC16F877单片机，实现对中频电源的控制。
其中使用了IGBT专用驱动芯片。
本设计完成了中频感应电源控制系统的硬件和软件设计任务，实现了负载频率的自动跟踪。
控制电路简单可靠，方案合理。
关键词：整流；逆变；可控硅；IGBT；单片机。
This design is the entire digital mid-frequency induction heating power source. The main circuit rectification part with transported three-phase in this design has all controlled the leveling circuit, inverted the electric circuit to use the single item inversion electric circuit sine pulse width to modulate (SPWM), the load is a antiresonance circuit. This paper introduces a new inversion and three phase bridge rectification control circuit based on PIC16F877 microcontroller for thyristor medium frequency power supply. Meanwhile the hardware and software designs are also provided. It is approved by analysing the experimental results that the circuit softly starts the power supply in the way of sweeping-frequency and zero-voltage, and well tracks the tank resonant frequency in normal working. The power adjustment can be made by adopting SPWM control technology in the system. Series resonance and frequency follow technology are used. The IGBT, as the switch device, can work between 10Hz to 10kHz frequency channel, and based on the principle of the effects . Key Words: inverter; induction;IGBT; single chip computer; rectification.目录第一章全数字中频感应加热电源设计背景 (4)1.1 感应加热的基本原理 (4)1.2 全数字中频感应电源简介 (5)第二章主电路的设计 (9)2.1 可控硅工作原理 (9)2.2 可控硅触发导通 (9)2.3 整流电路的介绍 (9)2.3.1 基本工作原理 (11)2.3.2 电阻负载时三相桥式全控整流特性 (13)2.4 逆变电路的介绍 (16)2.5 负载电路的介绍 (21)2.5.1 电流过零点检测 (21)2.6 主电路的保护介绍 (22)2.6.1 闸管的保护 (22)2.7 主电路的计算及其器件选型 (25)2.7.1 主电路计算部分 (25)第三章控制电路的设计 (26)3.1 PIC单片机介绍 (26)3.2 LM339介绍 (31)第四章软件部分设计 (33)4.1 程序清单 (33)4.2流程图 (59)总结 (63)参考文献 (64)外文翻译 (65)A 外文原文 (65)B 外文译文 (76)致谢 (81)附录 (82)附录一元件明细表 (82)第一章全数字中频感应加热电源设计背景1.1 感应加热的基本原理感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属，然后电能在金属内部转变为热能。
中频感应加热炉：中频感应加热炉原理与用途
中频感应加热炉：中频感应加热炉原理与用途1. 中频感应加热炉简介中频感应加热炉是一种利用电磁感应原理将工件表面加热的设备。
中频感应加热炉的特点是加热瞬间、加热效率高、温度范围广泛、操作简便、环保节能等优点。
中频感应加热炉已广泛应用于冶金、机械、汽车、军工、航空等领域。
下面我们就来了解一下中频感应加热炉的原理和用途。
2. 中频感应加热炉的原理中频感应加热炉的加热原理是利用电磁感应产生涡流，使工件表面产生电流，电流通过内阻产生局部加热。
其工作原理如下：1.当电源启动后，感应加热炉内的主电路形成一个交流磁场，同时工件内的导体形成一个环形电路。
2.这个电路的形成导致了在工件内部产生的涡流，也就是感应电流。
这个涡流会沿着导体表面循环，加热导体表面的道。
3.由于涡流只在表面循环，工件的表面层变得非常热，而由于涡流的电阻力，也因此使内部的热量向表面输送。
4.这就实现了工件表面瞬间加热的效果。
3. 中频感应加热炉的用途中频感应加热炉的应用非常广泛，下面我们介绍一些较为常见的应用领域和用途：3.1 冶金行业中频感应加热炉可以用于钢铁行业的炉前加热、调温、重坯提炼以及带钢直播加热等领域。
3.2 机械行业中频感应加热炉可以用于热处理领域，例如对金属的淬火、调质、回火等等。
3.3 汽车行业中频感应加热炉可以用于汽车制造领域，例如对汽车零部件的加工、表面改性等等。
3.4 军工行业中频感应加热炉可以用于航空、火箭、导弹等领域，例如对复合材料的加固、粘接等等。
3.5 生活用品行业中频感应加热炉也可以用于家庭影音领域，例如对音响、耳机、手机、电脑等产品的热处理和焊接。
总的来说，中频感应加热炉的应用领域非常广泛，可谓是机械、冶金、汽车、航空、电子等多个领域的必备设备之一。
4. 总结中频感应加热炉是一种利用电磁感应原理将工件表面加热的设备。
它具有加热瞬间、加热效率高、温度范围广泛、操作简便、环保节能等优点。
中频感应加热炉已广泛应用于冶金、机械、汽车、军工、航空等领域。
中频加热的原理
中频加热的原理中频加热是一种常用的加热方法，适用于金属材料的加热、熔化和处理。
它具有高效、快速、节能等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍中频加热的原理及其在工业中的应用。
一、中频加热是利用电磁感应原理进行材料加热的一种方法。
在中频加热系统中，主要包括电源、匹配网络、感应线圈和物料。
其工作原理可以概括如下：1. 电源与匹配网络：中频电源通过变频器将市电的高频交流电转换成中频交流电。
匹配网络将电源输出与感应线圈的阻抗进行匹配，使能量能够有效地传输到感应线圈中。
2. 感应线圈：感应线圈是中频加热系统中的核心部件。
它由多层绝缘电缆制成，通电后产生具有一定频率和幅值的交变磁场。
当物料进入感应线圈范围内时，会受到交变磁场的感应作用，从而产生涡流或电阻加热。
3. 物料：物料是中频加热的加热对象。
在感应线圈中，通电时会形成涡流或电阻加热效应，将电磁能量转化为物料内部的热能，使物料快速升温。
二、中频加热的优点中频加热相对于传统的加热方式，具有以下优点：1. 高效快速：中频加热的加热速度远快于其他传统加热方式，可以快速达到所需温度，提高生产效率。
2. 节能环保：中频加热只对加热对象进行加热，没有传导和辐射热损耗，能量利用率高。
同时，由于加热过程无烟尘、无废气产生，环保性好。
3. 加热均匀：中频加热通过调节电磁感应参数，可以实现对物料的均匀加热，减少温度差异，提高产品质量。
4. 控温精准：中频加热系统配备了温度感应器和温控系统，能够实时监测和控制加热温度，保证加热的精准度。
三、中频加热的应用中频加热具有广泛的应用领域，下面列举其中几个主要的应用：1. 金属热处理：中频加热常被用于金属的热处理，如淬火、回火、退火等。
通过调整加热参数，可以改变金属材料的组织结构和性能。
2. 金属熔炼：中频加热也可以用于金属的熔炼，如钢铁、铝合金等。
通过中频加热可以快速将金属材料熔化，并控制熔融温度，实现高效的金属加工。
3. 电子元器件焊接：中频加热广泛应用于电子元器件的焊接工艺中。
功率可调中频感应加热电源控制系统的设计
功率可调中频感应加热电源控制系统的设计中频感应加热电源是一种高效、节能和安全可靠的加热设备，被广泛应用于金属加热、淬火、硬化、熔炼等领域中。
其中，功率可调中频感应加热电源是一类集节能、可靠性、自动控制于一体的中频感应加热设备，可以根据不同需要实现功率的调整和控制。
本文提出一种基于单片机控制的功率可调中频感应加热电源控制系统的设计方案。
该方案主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计：1.电源电路设计：整个系统采用三相交流电源。
电源电路包括整流、滤波、逆变和输出控制等功能，通过滤波电容的设计，保证电源输出的稳定性和滤波效果。
2.中频谐振电路设计：中频感应加热电源需要产生一定频率的中频信号，用来激励感应加热线圈。
中频谐振电路可以采用LC谐振电路或者串/并联谐振电路，根据实际需要选择。
3.功率控制模块设计：采用功率芯片进行功率输出控制。
根据用户需求，可采用PID控制算法或者其他控制算法对输出功率进行控制。
4.保护电路设计：系统应包括短路保护、过流保护、过压保护等保护电路，以保证系统的稳定性和安全性。
软件设计：1.中频信号控制程序设计：根据实际需要，设计中频信号的输出和控制程序，通过控制中频信号的频率和幅值，实现功率的调整和控制。
2.功率控制算法设计：根据系统的实际需要，选择合适的功率控制算法，例如PID控制算法，通过调整算法参数，实现功率输出的控制。
3.保护程序设计：针对各种保护电路，编写保护程序，实时检测各项保护电路的工作状态，保证系统的安全稳定运行。
在实际工程应用中，中频感应加热电源控制系统设计还需要结合各种实际工况和用户需求，进行相应的优化和调整，以实现最优化的功率调节和控制效果。