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电力电子技术课程设计中频加热电源主电路设计-参考模板

电力电子技术课程设计中频加热电源主电路设计-参考模板
电力电子技术课程设计中频加热电源主电路设计-参考模板

电力电子技术课程设计

题目中频加热电源主电路设计

学院

专业班级

学号

学生姓名

指导老师

目录

1 设计内容和设计要求 (3)

1.1 设计内容

1.2 设计要求

2 中频加热电源 (4)

2.1 中频加热电源基本原理

2.2 中频加热电源基本结构

3 整流电路的设计 (6)

3.1 整流电路的选择

3.2 三相桥式全控整流电路

3.3 整流电路参数计算

4 逆变电路的设计 (10)

4.1 逆变电路的选择

4.2逆变电路参数计算

5 保护电路的设计 (14)

5.1过电压保护

5.2 过电流保护

6 设计结果分析 (18)

6.1 仿真结果

6.2 主电路原理图

6.3 结果分析

7 设计心得体会 (23)

8 参考文献 (24)

1 设计内容和设计要求

1.1 设计内容

1) 额定中频电源输出功率PH=100kw,极限中频电源输出功率

P HM=1.1 P H=110kW;

2) 电源额定频率f =1kHz;

3) 逆变电路效率h=95%

4) 逆变电路功率因数:cosj =0.866,j =30o;

5) 整流电路最小控制角amin =15o;

6) 无整流变压器,电网线电压UL=380V;

7) 电网波动系数A=0.95~1.10。

1.2 设计要求

1) 画出中频感应加热电源主电路原理图;

2) 完成整流侧电参数计算;

3) 完成逆变侧电参数计算;

4) 利用仿真软件分析电路的工作过程;

5)编写设计说明书,设计小结。

2 中频加热电源

2.1 中频加热电源基本原理

感应加热利用导体处于交变的电磁场中产生感应电流,即涡流,所形成的热效应使导体本身发热。根据不同的加热工艺的要求,感应加热采用的电源的频率有工频(50HZ),中频(60-10000HZ),高频(高于10000HZ)。感应加热本身的物体必须是导体,感应加热能在被加热物体内部直接生热,因而热效率高,升温速度快,容易实现整体均匀加热或局部加热。

感应加热利用交流电建立交变磁场涡流对金属工件进行感应加热,基本工作原理如图1,A为感应线圈,B为被加热工件,若线圈A 中通以交流电流i1,则线圈A内产生随时间变化的磁场,置于交变磁场中的被加热工件B要产生感应电动势e2,形成涡流i2,这些涡流使金属工件发热,因此,感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属工件,然后在金属工件内部转换成热能,感应线圈与被加热工件不直接接触,能量是通过电磁感应传递的。

为了将金属工件加热到一定的温度,要求工件中的感应电流尽可能地大,增加感应线圈中的电流,可以增加金属工件中的交变磁通,进而增加工件中的感应电流,现代感应加热设备中,感应线圈中的电流最大可以达到几千甚至上万安培。增加工件中感应电流的另一个有效途径是提高感应线圈中电流的频率,由于工件中的感应电势正比于交变磁通的变化率,感应线圈中电流的频率越高,磁通的变化就越快,感应电势就越大,工件中的感应电流也就越大。对同样的加热效果,频率越高,感应线圈中的电流就可以小一些,这样可以减少线圈中的功率损耗,提高设备的电效率。

2.2 中频加热电源基本结构

经过半导体器件的发展,感应加热电源的拓扑结构逐渐固定为一种AC∕DC∕AC的变换形式,基本结构如图所示,由整流器,滤波器,逆变器及一些控制和保护电路组成。

3 整流电路的设计

3.1 整流电路的选择

整流电路是电力电子电路中最早出现的一种,它将交流电变为直流电,应用十分广泛,电路形式各种各样;按组成的器件可分为不可控、半控和全控三种,按电路结构可分为桥式电路和零式电路,按交流输入相数分为单相电路和多相电路,按变压器二次侧电流的方向是单相或双相,又分为半波电路和全波电路;实用电路是上述的组合结构。整流电路的实质就是把交流电能转换为直流电能的电路。

1)整流电路的分类

当负载容量大,要求直流电压脉动小时,应采用三相整流电路,这里我们采用三相可控整流电路。我们学过的常用的三相可控整流的电路有三相半波、三相半控桥、三相全控桥、双反星形、多重化整流电路等。

(1)三相半波可控整理电路结构和控制简单,但输出脉动大,变压器二次侧电流中含直流分量,造成变压器铁芯直流磁化,实际上很少应用此种电路。

(2)双反星形结构二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻,分别接成两组三相半波电路,它二次侧两绕组的极性相反可消除铁芯的直流磁化带平衡电抗器能保证两组三相半波整流电路能同时导电。与三相桥式电路相比,双反星形电路的输出电流可大一倍。

(3)多重化整流电路是采用相同器件时可达到更大的功率。可减少交流侧输入电流的谐波或提高功率因数,从而减小对供电电网的干扰,其脉动小,能提供的功率大但使用的器件多。

(4)三相全控桥整流电压脉动小,脉动频率高,基波频率为300Hz,所以串入的平波电抗器电感量小,动态响应快,系统调整及时,并且三相全控桥电路可以实现有源逆变,把能量回送电网或者采用触发脉冲快速后移至逆变区,使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。

2)整流电路的比较

三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比,若要求输出电压相同,则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一半;若输入电压相同,则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时间,而且也无直流流过,克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。

从以上比较中可看到:三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势,故本次设计确定选择三相桥式可控的整流电路。

3.2 三相桥式全控整流电路

在三相桥式全控整流电路中,对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的,控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联,因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下,三相桥式晶闸管要求的最大反向电压,可比三相半波线路中的晶闸管低一半。

1)三相桥式全控整流电路原理图

2)三相桥式全控整流电路特性

(1) 三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,而且这两个晶闸管一个是共阴极组,另一个是共阳极组的,只有它们能同时导通,才能形成导电回路。

(2) 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联,所以与三相半波整流电路一样,对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

中频加热电源温度控制

中频加热电源温度控制--为中频电源生产和使用单位提供温度控制改造方案 国内很多使用中频感应加热电源的单位,绝大多数都没有温度控制,甚至连温度测量都没有,只能看加热功率进行判断,而加热功率并不能直接反映温度的高低,这就造成了生产工艺的不稳定,影响了生产产品的质量。究其原因,是通常作为测温部件的热电偶,很难在中频电源里使用。 由此,我们利用了红外测温仪远距离非接触测量温度的特点,有效的防止中频磁场的影响,结合中频电源专用的高速温度控制器,对加热工件进行温度控制。我们已对国内多家使用单位的中频电源进行了设备改造,取得了满意的效果。 这里涉及的关键是:由于中频电源升降温度都非常快,而且没有保温,热惯性很小,需要红外测温仪的响应时间足够快,一般采用100毫秒甚至更快,由于工件均为金属材料,必须选择波长为1-2微米的红外测温仪才能保证测温准确,而温度控制器也需要快速响应,一般采用具有特殊算法的中频电源专用的温度控制器。 本例中:红外测温仪选用B&S公司的ST-100MT,测温范围400-1200度,波长1微米,响应时间为10毫秒。 温度控制器选用具有特殊算法的中频电源专用控制器。 中频电源功率为60KVA,加热工件直径150毫米的管材。 实现功能为:65秒温度升至880度,保温180秒,20秒降至765度,保温100秒,10秒降至常温。 使用了温度控制,稳定了工艺,提高了产品质量,防止过烧,而且通过自动的调节加热功率,有效的节约了电能。 控制部件参数 红外测温仪选用B&S公司的ST-100MT, 型号和参数 型号ST-100MA(400-1200度)ST-100HA(700-1700度) 光学分辨率(90%)100:1 光谱响应1μm 热参数 精度(环温:23±5℃)读数的±1%或±2℃,取大者 重复性读数的±0.5%或±1℃,取大者 探测器热电堆 响应时间10ms 温度分辨率0.1K 发射率0.10~1.09可调,步长0.01(所有型号) 电参数 输出4-20mA 最大环路阻抗750 Ohm 电源12~24VDC±10%,100mA

中频感应加热设备的设计(doc 42页)

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

模拟电子技术课程设计报告模板

模拟电子技术课程设计报告 设计课题: 数字电子钟的设计 姓名: 学院: 专业: 电子信息工程 班级: 学号: 指导教师:

目录 1.设计的任务与要求 (1) 2.方案论证与选择 (1) 3.单元电路的设计和元器件的选择 (5) 3.1 六进制电路的设计 (6) 3.2 十进制计数电路的设计 (6) 3.3 六十进制计数电路的设计 (6) 3.4双六十进制计数电路的设计 (7) 3.5时间计数电路的设计 (8) 3.6 校正电路的设计 (8) 3.7 时钟电路的设计 (8) 3.8 整点报时电路的设计 (9) 3.9 主要元器件的选择 (10) 4.系统电路总图及原理 (10) 5.经验体会 (10) 参考文献 (11) 附录A:系统电路原理图 (12) 附录B:元器件清单 (13)

数字电子钟的设计 1. 设计的任务与要求 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此,我们此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 1.1设计指标 1. 时间以12小时为一个周期; 2. 显示时、分、秒; 3. 具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; 4. 计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时; 5. 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。1.2 设计要求 1. 画出电路原理图(或仿真电路图); 2. 元器件及参数选择; 3. 编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 2. 方案论证与选择 2.1 数字钟的系统方案 数字钟实际上是一个对标准频率(1H Z)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1H Z时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

中频电源电路设计

摘要 随着科学技术的发展以及提高我国国防能力的需要,对军事设施的技术改造已被列为军事技术改造中的重点。中频电源指输出频率为400Hz的电源,它可以为动力系统及导航与武备系统供电。传统的400Hz中频电源体积大,输出波形不稳定。本文所设计的400Hz中频电源通过整流电路、逆变电路、积分电路、放大电路和检波电路及控制其最后的输出电压,实现了电压的稳定输出,具有体积小、功率大和波形无失真等优点,有着广泛的用途和良好的发展前景。 关键词:中频电源,PWM调制,输出变压器

电力电子装置及系统课程设计任务书 一、课程设计的目的 通过电力电子装置及系统的课程设计达到以下几个目的: 1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 二、课程设计的要求 1. 题目 题目:中频电源电路设计 主要技术数据 ●输入电压:三相360V~400V,50Hz±5% ●输出电压:单相,220V±2%,400Hz±0.5% ●输出功率:4kW ●输出电流:22A ●功率因数:0.8 二、课程设计的要求 1. 题目 题目:中频电源电路设计 主要技术数据 ●输入电压:三相360V~400V,50Hz±5% ●输出电压:单相,220V±2%,400Hz±0.5% ●输出功率:4kW ●输出电流:22A ●功率因数:0.8 ●效率:85% 设计内容: ●主电路设计和参数选择 ●控制系统及辅助电源电路设计 ●电路仿真分析和仿真结果

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

数字电子技术基础课程设计DT-830B数字万用表报告

三亚学院 2011~2012学年第2学期 数字电子技术基础课程设计报告 学院: 理工学院 专业: 测控技术与仪器 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012年9月7日

目录 一、设计任务与要求……………………………………… 二、电路原理……………………………………………… 三、总原理图及元器件清单……………………………… 四、装配过程……………………………………………… 五、电路功能测试………………………………………… 六、结论与心得……………………………………………

DT-830B数字万用表的组装与调试 一、设计任务与要求 1、设计要求: 学习了解DT830B数字万用表,熟悉它的工作原理。然后安装并调试数字万用表。通过对DT830B数字万用表的安装与调试实训,了 解数字万用表的特点,熟悉装配数字万用表的基本工艺过程、掌握基本 的装配技艺、学习整机的装配工艺、培养自身的动手能力以及培养严谨 的学习工作作风。 DT830B由机壳熟料件(包括上下盖和旋钮)、印制板部件(包括插口)、液晶屏及表笔等组成,组装成功关键是装配印制板部件。因为 一旦被划伤或有污迹,将对整机的性能产生很大的影响。整机安装的流 程图如下所示: 3)认识DT830B数字万用表的液晶显示器件、印制板部件等。 4)安装制作一台DT830B数字万用表。 5)根据技术指标测试DT830B数字万用表的主要参数 6)校验数字式万用表,减小其误差。

二、电路原理 DT830B电路原理它是3位半数字万用表。 数字万用表的核心是以ICL7106A/D转化器为核心的数字万用表。A/D转化器将0~2V范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻的物理量变成0~2V的直流电压,送到ICL7106的输入端,即可在数字表上进行检测。 为检测大于2V的直流电压,在输入端引入衰减器,将信号变为0~2V,检测显示时再放大同样的倍数。 检测直流电流,首先必须将被测电流变成0~2V的直流电压即实现衰减与I/V 变换。衰减是有精密电阻构成的具有不同分流系数的分流器完成。 电阻的检测是利用电流源在电阻上产生压降。因为被测电阻上通过的电流是恒定的,所以在被测电阻上产生的压降与其阻值成正比,然后将得到的电压信号送到A/D转换器进行检测。 三、总原理图及元器件清单

电力电子技术课程设计中频加热电源主电路设计

电力电子技术课程设计 题目中频加热电源主电路设计 学院 专业班级 学号 学生姓名 指导老师

目录 1 设计内容和设计要求 (3) 1.1 设计内容 1.2 设计要求 2 中频加热电源 (4) 2.1 中频加热电源基本原理 2.2 中频加热电源基本结构 3 整流电路的设计 (6) 3.1 整流电路的选择 3.2 三相桥式全控整流电路 3.3 整流电路参数计算 4 逆变电路的设计 (10) 4.1 逆变电路的选择 4.2逆变电路参数计算 5 保护电路的设计 (14) 5.1过电压保护 5.2 过电流保护 6 设计结果分析 (18) 6.1 仿真结果 6.2 主电路原理图 6.3 结果分析 7 设计心得体会 (23) 8 参考文献 (24)

1 设计内容和设计要求 1.1 设计内容 1) 额定中频电源输出功率PH=100kw,极限中频电源输出功率 P HM=1.1 P H=110kW; 2) 电源额定频率f =1kHz; 3) 逆变电路效率h=95% 4) 逆变电路功率因数:cosj =0.866,j =30o; 5) 整流电路最小控制角amin =15o; 6) 无整流变压器,电网线电压UL=380V; 7) 电网波动系数A=0.95~1.10。 1.2 设计要求 1) 画出中频感应加热电源主电路原理图; 2) 完成整流侧电参数计算; 3) 完成逆变侧电参数计算; 4) 利用仿真软件分析电路的工作过程; 5)编写设计说明书,设计小结。

2 中频加热电源 2.1 中频加热电源基本原理 感应加热利用导体处于交变的电磁场中产生感应电流,即涡流,所形成的热效应使导体本身发热。根据不同的加热工艺的要求,感应加热采用的电源的频率有工频(50HZ),中频(60-10000HZ),高频(高于10000HZ)。感应加热本身的物体必须是导体,感应加热能在被加热物体内部直接生热,因而热效率高,升温速度快,容易实现整体均匀加热或局部加热。 感应加热利用交流电建立交变磁场涡流对金属工件进行感应加热,基本工作原理如图1,A为感应线圈,B为被加热工件,若线圈A 中通以交流电流i1,则线圈A内产生随时间变化的磁场,置于交变磁场中的被加热工件B要产生感应电动势e2,形成涡流i2,这些涡流使金属工件发热,因此,感应加热是靠感应线圈把电能传递给要加热的金属工件,然后在金属工件内部转换成热能,感应线圈与被加热工件不直接接触,能量是通过电磁感应传递的。

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

电子技术乒乓球比赛游戏机课程设计报告书

1绪论 1.1选题背景 1.1.1 课题目的及意义 本次课程设计的容是独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计,采用EWB电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。通过这次课程设计让我们了解和熟悉了乒乓球游戏机的原理和Multisim仿真设计软件的操作,也让我们加深了解了对双向移位寄存器、双D触发器及、加法器及逻辑门电路的一些实际用途,并将理论与实践相结合。 1.1.2 课题的容和要求 独立完成一个乒乓球比赛游戏机的设计,采用EWB电路仿真设计软件完成乒乓球比赛游戏机电路的设计及仿真调试,在微机上仿真实现乒乓球比赛游戏机的设计。 课程设计具体容如下:乒乓球比赛是由甲乙双方参赛,加上裁判的三人游戏(也可以不用裁判),乒乓球比赛模拟机是用发光二极管(LED)模拟乒乓球运 乒乓球比赛模拟机框图 设计要求:

1、基本部分 (1) 至少用8个LED排成直线,以中点为界,两边各代表参赛双方的位置,其中一个点亮的LED(乒乓球)依次从左到右,或从由到左移动,“球”的移动速度能由时钟电路调节。 (2) 当球(被点亮的那只LED)移动到某方的最后一位时,参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向,即表示启动球拍击中,若行动迟缓或超前,表示未击中或违规,则对方得一分。 (3) 设计自动记分电路,甲乙双方各用一位数码管显示得分,每记满9分为一局。 2、发挥部分(选做) (1) 甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权,每得5分自动交换发球权,拥有发球权的一方发球才能有效。 (2) 发球次数能由一位数码管显示。 (3) 一方得分,电路自动响铃3秒,此期间发球无效,等铃声停止后方可比赛。 课题任务要求 1、画出总体设计框图,以说明乒乓球比赛游戏机由哪些相对独立的功能模块组成,标出各个模块之间互相联系,时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。 2、设计各个功能模块的电路图,加上原理说明。 3、选择合适的元器件,在EWB上连接验证、仿真、调试各个功能模块的电路。在连接验证时设计、选择合适的输入信号和输出方式,在充分电路正确性同时,输入信号和输出方式要便于电路的仿真、调试和故障排除。 4、在验证各个功能模块基础上,对整个电路的元器件和连接,进行合理布局,进行整个数字钟电路的连接验证、仿真、调试。 5、自行接线验证、仿真、调试,并能检查和发现问题,根据原理、现象和仿真结果分析问题所在,加以解决。学生要解决的问题包括元器件选择、连接和整体设计引起的问题。 1.2 方案选择 根据设计任务,对照图乒乓球比赛模拟及1.1,可以分为三个模块进行设计:

电力电子课程设计中频电源主电路设计汇总

辽宁石油化工大学课程设计 信控学院电气工程及其机动化专业电气1103班 题目中频电源主电路设计 学生 指导老师

二零一一年六月课程设计任务书

目录 1.1 课程设计的题目 (1) 1.2 设计思想及内容 (2) 1.3 主电路原理图 (6) 1.4 元器件清单 (7) 1.5 设计总结 (8) 参考文献 (8)

电力电子技术课程设计 1.1课程设计的题目 1.原始数据及资料: (1)额定中频电源输出功率P H=100kW,极限中频电源输出功率P HM=1.1P H=110kW; (2)电源额定频率f =1kHz; (3)逆变电路效率h=95%; (4)逆变电路功率因数:cos j =0.81,j =36o; (5)整流电路最小控制角a min=15o; (6)无整流变压器,电网线电压U L=380V; (7)电网波动系数A=0.95~1.10。 2.设计要求 (1)画出中频感应加热电源主电路原理图; (2)完成整流侧电参数计算; (3)完成逆变侧电参数计算。

1.2 设计思想及内容 1.设计思想 中频电源装置的基本工作原理,就是通过一个整流电路把工频交流电变为直流电,经过直流电抗器最后经逆变器变为单相中频交流电供给负载,所以中频电源装置实际上是交流电-直流电-交流电-负载。 2.设计内容: 一.整流电路的设计 1.整流电路的选择: 本设计不用整流变压器而直接由380V三相交流接入再整流为直流电源。常用的三相可控整流的电路有○1三相半波○2三相半控桥○3三相全控桥○4双反星形等。 三相全控桥整流电压脉动小,脉动频率高,基波频率为300Hz,所以串入的平波电抗器电感量小,动态响应快,系统调整及时,并且三相全控桥电路可以实现有源逆变,把能量回送电网或者采用触发脉冲快速后移至逆变区,使电路瞬间进入有源逆变状态进行过电流保护。 三相全控桥式可控整流电路与三相半波电路相比,若要求输出电压相同,则三相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电电压的要求降低一半;若输入电压相同,则输出电压比三相半波可控整流是高一倍。而且三相全控桥式可控整流电路在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时间,而且也无直流流过,克服了三相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。 从以上比较中可看到:三相桥是可控整流电路从技术性能和经济性能两方面综合指标考虑比其他可控整流电路有优势,故本次设计确定选择三相桥式可控的整流电路。因为电源额定频率f为1KHZ,所以三相桥式可控整流电路中的晶闸管选择快速晶闸管。

项目五 中频感应加热电源.

项目五中频感应加热电源 【学习目标】: 完成本项目的学习后,能够: 1.了解中频感应加热装置的基本原理及应用。 2.掌握中频感应加热装置的组成、各部分电路(三相桥式整流电路、触发电路、并联谐振逆变电路、保护电路)的工作原理。 3.掌握触发电路与主电路电压同步的概念以及实现同步的方法。 4.了解常用的中频感应加热装置的使用注意事项。 5.熟悉中频感应加热装置的安装、调试,简单的故障维修方法。 6.了解三相有源逆变电路工作原理及有源逆变电路的应用 【项目描述】:中频电源装置是一种利用晶闸管元件把三相工频电流变换成某一频率的中频电流的装置,广泛应用在感应熔炼和感应加热的领域。图5-1是常见的感应加热装置。 【相关知识点】: 一、中频感应加热电源概述 1.感应加热的原理 (1)感应加热的基本原理 1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象, 并且提出了相应的理论解释。其内容为,当电路围绕的区 域内存在交变的磁场时,电路两端就会感应出电动势,如 果闭合就会产生感应电流。电流的热效应可用来加热。 例如图5-2中两个线圈相互耦合在一起,在第一个线 圈中突然接通直流电流(即将图中开关S突然合上)或突

然切断电流(即将图中开关S突然打开),此时在第二个线圈所接的电流表中可以看出有某一方向或反方向的摆动。这种现象称为电磁感应现象,第二个线圈中的电流称为感应电流,第一个线圈称为感应线圈。若第一个线圈的开关S不断地接通和断开,则在第二个线圈中也将不断地感应出电流。每秒内通断次数越多(即通断频率越高),则感生电流将会越大。若第一个线圈中通以交流电流,则第二个线圈中也感应出交流电流。不论第二个线圈的匝数为多少,即使只有一匝也会感应出电流。如果第二个线圈的直径略小于第一个线圈的直径,并将它置于第一个线圈之内,则这种电磁感应现象更为明显,因为这时两个线圈耦合得更为紧密。如果在一个钢管上绕了感应线圈,钢管可以看作有一匝直接短接的第二线圈。当感应线圈内通以交流电流时,在钢管中将感应出电流,从而产生交变的磁场,再利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。平常在50Hz的交流电流下,这种感生电流不是很大,所产生的热量使钢管温度略有升高,不足以使钢管加热到热加工所需温度(常为1200℃左右)。如果增大电流和提高频率(相当于提高了开关S的通断频率)都可以增加发热效果,则钢管温度就会升高。控制感应线圈内电流的大小和频率,可以将钢管加热到所需温度进行各种热加工。所以感应电源通常需要输出高频大电流。 利用高频电源来加热通常有两种方法: ①电介质加热:利用高频电压(比如微波炉加热等) ②感应加热:利用高频电流(比如密封包装等) 1)电介质加热(dielectric heating) 电介质加热通常用来加热不导电材料,比如木材、橡胶等。微波炉就是利用这个原理。原理如图5-3.: 图5-3电介质加热示意图 当高频电压加在两极板层上,就会在两极之间产 生交变的电场。需要加热的介质处于交变的电场中, 介质中的极分子或者离子就会随着电场做同频的旋转 或振动,从而产生热量,达到加热效果。 2)感应加热(induction heating) 感应加热原理为产生交变的电流,从而产生交变

中频电源主电路设计

引言 晶闸管交流功率控制器是国际电工委员会(IEC)命名的“半导体交流功率控制器” (Semiconductor AC Power Controller)的一种,它以晶闸管(可控硅SCR或双向可控硅TRIAC)为开关元件,是一种可以快速、精确地控制合闸时间的无触点开关,是自动控制温度系统高精度及高动态指标必不可少的功率终端控制设备。晶闸管交流调功器是在一个固定周期或变动周期里,以控制导通的交流电周波数来控制输出功率的大小。晶闸管在正弦波过零时导通,在过零时关断,输出为完整的正弦波。晶闸管交流调功器主要用于各种电阻炉、电加热器、扩散炉、恒温槽、烘箱、熔炉等电热设备的温度自动、手动控制。

目录 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计题目描述和要求 (1) 2.1.课程设计题目描述 (1) 2.2.课程设计题目要求及技术指标 (2) 3. 课程设计报告内容 (3) 3.1 设计方案的选定与说明 (3) 3.2论述方案的各部分工作原理及计算 (4) 3.3设计方案图表及其电路图 (6) 4.总结 (9) 5.参考书目 (10)

任务书 一设计题目 中频电源主电路设计 二设计目的 通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的: 1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。 2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。 5、提高学生课程设计报告撰写水平。 三设计数据 (1)额定中频电源输出功率PH=100kW,极限中频电源输出功率PHM=1.1PH=110kW; (2)电源额定频率f =1kHz; (3)逆变电路效率η=95% (4)逆变电路功率因数:cos? =0.81,?=36o; (5)整流电路最小控制角αmin =15o; (6)无整流变压器,电网线电压UL=380V; (7)电网波动系数A=0.95~1.10。 四设计内容 直流电动机选择

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院:电子与电气工程学院 年级专业:2015级电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师:高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路,不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用,因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词:电力电子,三相,整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………1 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?3.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.1三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.1.2整流变压器的设计 (2) ?3.1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3.2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3.2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………4 3.2.3 晶闸管的过流保护………………………………………………5 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.1三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………7 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续,通过设计实践,进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识,同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 1.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时,负载两端电压和电流,晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时,负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 3 设计方案 3.1三相全控整流电路设计

电子技术课程设计

摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路

目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)

1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭

中频加热电源

PI7800MF 系列中频感应加热电源 大连普传科技股份有限公司 深圳市普传科技有限公司 企划部/工程部 https://www.doczj.com/doc/688479559.html, 第一部分感应加热与变频电源

普传科技变频技术应用系列—中频电源 一、基本原理 1、集肤效应及感应加热 1.1集肤效应:当交流电流通过导线时,在导线周围产生交变的磁场,处在交变磁 场中的整块导体的内部会产生感应电流,由于这种感应电流在整块导体内部自成闭合回路,形似水的旋涡,称做涡流。 在直流电路内,均匀导线的横截面上的电流密度是均匀的,而当交流电通过导线时,由于交变磁场的作用,在导线截面上各处电流分布不均匀,中心处电流密度小,而越靠 近表面电流密度越大,这种电流分布不均匀的现象称为集肤效应(也称趋肤效应)。交 流电的频率越高,则集肤深度越深,同时其交流阻抗也变大,因此在相同数值的电流作 用下,负载所获得的能量也越高,而电流及线路损耗相应地也会变小,从而提高了加热 效率,同时还可起到节约电能的目的。变频加热电源正是基于这一原理,利用变频技术,可将运行频率提高到工频的数倍,加热效果会明显提高。 1.2感应加热:1831 年法拉第发现电磁感应规律、1868 年福考特提出涡流理论、1840 年焦耳-楞茨确定了电阻发热的关系式Q=I2Rt,构成感应加热之理论基础。 交变的电流产生交变的磁场,再利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。感应 加热的加热效率高、速度快、可控性好,易于实现高温和局部加热。随着电力电子技术 的不断成熟,感应加热技术得到了迅速发展。 在金属加工上,感应加热热处理用感应电流使工件局部加热的表面热处理工艺。这 种热处理工艺常用于表面淬火、局部退火或回火,有时也用于整体淬火和回火。 将工件放入感应器(线圈)内,当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生 交变磁场,交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流,感应电流在工件截 面上的分布很不均匀,工件表层电流密度很高,向内逐渐减小,工件表层高密度电流的 电能转变为热能,使表层的温度升高,即实现表面加热。电流频率越高,工件表层与内 部的电流密度差则越大,加热层越薄。在加热层温度超过钢的临界点温度后迅速冷却, 即可实现表面淬火。 2、感应加热的作用及应用 感应加热早期主要用于有色金属熔炼和热处理工艺,其加热效率高、速度快、可控 性好及易于实现自动化等优点,广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产 过程中,成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞机、汽车制造业等不可 缺少的技术手段。如表 1 所列。 感应加热的广泛应用,究其原因,主要是它本身相对于别的加热方式所具有的一些 独特性。 1)加热速度快,可节能。感应加热是从金属内部,透入深度层开始加热,大大节 省了热传导时间。其它加热是从外到内,导热时间长。据实验,加热同一坯料到一定温度,感应加热只需火焰炉加热时间的1/10。 2)加热温度高,是非接触式的电磁感应加热。 3)可进行局部加热,容易控制加热部位。被加热产品质量稳定,加热工件的质量 再现性与重复性好,各种参数容易控制。 4)控制温度的精度高,可保证温差在±0.5%~1%范围内。 5)感应加热的热效率高,一般可达50%-70%,而火焰炉的热效率一般只有30%左右。 6)容易实现自动化控制。

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