串联谐振感应加热系统

串联谐振感应加热系统用于感应加热电源的频率可以从 50Hz 到几 MHz。

选择频率首先要考虑的是加热效率和温度分布。

其次是熔炼、透热和淬火等不同加热工艺对电源频率的特殊要求。

如透热、熔炼等加热工艺要求加热时温度均匀，而淬火则不要求温度均匀只需要满足淬硬层厚度。

对于熔炼还需要考虑搅拌力的作用和功率密度。

再者，频率高功率大的电源设备一般都比频率低比功率小的价格高。

因此，选择电源频率最终需要考虑其综合经济技术指标。

电磁感应在导体上产生的交流电流的分布是不均匀的，主要受到三个效应即集肤效应、临近效应和圆环效应的影响。

(1) 集肤效应、透入深度△及有效加热层ξ导线通过直流时，能保证导线中的电流密度是均匀的。

但只要电流变化率很小，电流分布仍可认为是均匀的。

对于工作于低频的细导线，这一论述仍然是可确信的。

但在高频电路中，电流变化率非常大，不均匀分布的状态较为严重。

最大电流密度出现在导体的表面层。

这种电流集聚于导线表面的现象叫做集肤效应。

集肤效应可解释如下：如图 2.3(a)所示，当电流通过导体时，在导体的外部和内部都建立了磁场，磁力线的形状是以导体的中心为圆心的同心圆，如果流过的电流是交变的，那么磁场也是交变的，显然与导体表面部分相交链的磁力线，比与导体内部（接近中心部分）所交链的磁力线要少，于是导体中心部分的自感电势，或者说中心部分的电感和阻抗，大于表面部分的电感和阻抗。

电流总是沿阻抗最小的路径流动，所以电流会集聚在导体的表面层。

电流频率越高，自感电动势的作用越强，集肤效应也越显著。

以上分析的是导体中通入交变电流时电流在导体中产生的集肤现象。

另一种情形是导体放在交变电磁场中，也就是感应。

加热工件的情形，工件中的涡流也是交变电流，它沿截面的分布也是集聚在工件表面一层。

在工业应用方面，对金属进行表面淬火就是利用集肤效应。

(2) 邻近效应相邻两个导体分别通入交流电流时，两个导体会产生磁场，导体除了受自身产生的磁场影响外，还受另一个导体产生的磁场的影响，在这种相互影响下导体内的电流会重新分布。

串联谐振系统操作规程
１操作前对设备进行运行检查，确认设备运行正常。

２检查备接地是否可靠。

３按产品相关要求准备试样。

４产品线芯高压尾联拉、地线放入水中或地线与其它线芯，或金属屏蔽联接。

（根据标准要求联接）。

５再次检查各联接确认无误后人员撤离现场。

６合上电源开关、电源指示灯亮。

７打开钥匙控制电源，联锁指示灯亮。

８打开高压开关，高压指示灯亮。

９调整励磁电压到200v。

10调整间隙增加到高压升起为止。

11按标准要求升压、定时。

12试验通过设备自动停止，减压后把间隙调节减到零，设备复位。

13试验不通过设备自动断电报警，把间隙调节减到零，设备复位。

14做好记录、先关闭控制电源，再关闭总电压。

15清理现场。

的 固有 谐 振 频 率 会 因 温度 升高 而 发 生 变 化 ， 降低 使 用 效 率 。因 此 ， 电源 的 频 率 跟 踪 控 制 电路 对 快 速 性 和 准 确 性 要 求 很 高 。本 文 将 数 字 锁频 锁 相 环 路 应 用 于 逆 变控 制部 分 ， 提 高 电 源 的工 作 效率 ， 并 采 用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ对控 制 系统 搭 建 仿 真 模 型 ， 验 证 其 可行 性 。
【 关键词 】 感应加热 电源 ； 数 字锁相环 ； 谐 振频 率 ； 逆 变器 【 中图分类号 】 Ｔ Ｎ ８ ６ 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章 编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ ｛ ２ ０ １ ５ ） １ ３ — ０ ２ １ ７ — ０ ２
引 言
感 应 加 热 电 源 的发 展 与锁 相 环 的发 展 密切 相 关 。因为 ， 感
图 ３ 感 应 加 热 电 源 组成 框 图
２ ． ２ 感 应加 热 的特 点 和应 用
感 应 加 热 最 大 的 特 点 是 将 工件 直接 加 热 ． 它 的优 点 在 于 对 器件 的 加 热 速 度 非 常 快 ． 工作环境也很不错 ． 温 度 控 制 起 来 也 很 容 易 ，金 属 在 加 热 过 程 的损 耗 很 少 以及 加 热过 程 中全 封
串联谐振式感应加 热 电源分 析
李开彦 ， 童希俊 ， 肖 锋（ 国网 黄石供电 公司， 湖北黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘 要 】 感应加热 电源 因具有高效 、 节 能和 无污 染等优点 ， 在金属工业加热 中得 到广泛应 用。在加热过程中 ， 其负载 电路的等效参数与逆变器
图 １数字锁相环 的构成 图
根 据 感 应 加 热 的基 本 原 理 我 们 不 难 看 出 。感 应 加 热 的 负

串联谐振和并联谐振的用途首先来看串联谐振。

串联谐振是指电路中电感、电容和电阻连接成串联电路时，在特定频率下电压最大、电流最小的现象。

串联谐振的应用十分广泛，主要集中在以下几个方面：1.无线通信：在无线通信中，由于传输信号的频率往往会发生变化，需要根据信号频率选择相应的天线来进行接收或发送。

而串联谐振电路可以通过调节电感和电容的数值来实现特定频率的选择性放大或滤波，从而提高无线通信的接收信号质量和传输效率。

2.电子滤波器：串联谐振电路常常被用作电子滤波器的核心部件。

通过调节电感和电容的数值，可以实现对不同频率信号的选择性放大或削弱，从而实现对特定频率信号的滤波作用。

例如，在音频放大器中，串联谐振电路被用来滤除杂音，提高放大器的音质。

3.光学器件：串联谐振电路在光学器件中也有广泛的应用。

例如，振荡镜片和滤光片常常通过串联谐振电路的调节实现对特定波长的透射和反射，从而实现光学设备的功率分配和滤波控制。

接下来是并联谐振。

并联谐振是指电路中电感、电容和电阻连接成并联电路时，在特定频率下电流最大、电压最小的现象。

并联谐振的应用如下：1.电源滤波：在电源中，由于交流电的存在，会引入噪声干扰，如纹波。

而并联谐振电路可以作为电源或电路的滤波器，通过调节电感和电容的数值，滤掉输入电源中特定频率的噪声，从而提高电源的纹波系数，保证电路的正常工作。

2.瞬态抑制：在电路中，会由于外来电压的干扰导致瞬态过电压的出现，例如雷击、电源开关等。

而并联谐振电路可以通过调节电感和电容的数值，将瞬态过电压导向谐振电路，从而减少对电路的影响，保护电子设备的正常运行。

3.感应加热：并联谐振电路中的电感可以将电能转化为磁能，利用磁能引起电流在电感中流动，而电流通过电感时会产生热量。

因此，并联谐振电路可以应用于感应加热设备，如感应炉、感应焊机等领域。

总而言之，串联谐振和并联谐振是电路中常用的谐振现象，它们在电子技术、通信技术、声学技术等领域都有广泛的应用。

串联谐振感应加热锁相环1.引言1.1 概述概述本文将介绍串联谐振感应加热锁相环的原理和应用。

串联谐振感应加热是一种利用电磁感应原理，在导体中产生感应电流进行加热的技术。

通过选取适当的谐振频率，可以使加热效率大幅提高。

锁相环是一种反馈控制系统，可以将输出信号与输入信号进行相位同步。

在串联谐振感应加热中，锁相环被用于实时监测加热线圈和感应体之间的相位差，从而实现对加热过程的精确控制。

本文首先会详细介绍串联谐振感应加热的原理，包括感应电流的产生机制以及谐振频率的选择方法。

然后，会探讨锁相环在串联谐振感应加热中的应用，包括其在相位测量和控制中的作用。

实际应用中，锁相环可以实时监测感应电流的相位差，并通过控制电源频率来调整加热效果，从而实现对加热过程的精确控制。

在结论部分，会对本文进行总结，并对串联谐振感应加热锁相环技术的未来展望进行探讨。

该技术具有高效、精确的加热控制特点，有着广泛的应用前景。

我们相信，随着科学技术的不断发展和改进，串联谐振感应加热锁相环技术将在更多领域得到应用，并为工业生产和科研实验等提供更便捷、高效的加热解决方案。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个章节的主要内容。

可以按照以下方式描述文章结构：文章结构部分:本文共分为三个主要部分: 引言、正文和结论。

1. 引言引言部分主要对串联谐振感应加热锁相环进行概述，包括了对该主题的背景和基本概念的介绍。

通过引言部分，读者可以对本文所讨论的主题有一个整体的了解。

2. 正文正文部分是整篇文章的核心，主要分为两个小节：串联谐振感应加热的原理和锁相环在串联谐振感应加热中的应用。

2.1 串联谐振感应加热的原理在该小节中，将详细介绍串联谐振感应加热的原理和工作机制。

包括谐振感应加热的基本原理和与传统加热方式的区别。

此外，还将介绍谐振电路的结构和工作原理，以及电磁场的形成和作用原理。

2.2 锁相环在串联谐振感应加热中的应用在该小节中，将阐述锁相环在串联谐振感应加热中的具体应用。

次级串联谐振感应电源加热感应加热电源具有污染小、效率高、加热快速、控制方便、生产安全等多方面的优点，在黑色金属热处理领域中被广泛应用。

基于感应加热电源的以上优点，感应加热热处理工艺正在被引入到有色金属热处理工业生产中去，但是又由于有色金属通常磁导率低不易被感应加热，所以在电源的设计方面又会出现一些问题。

本文着重以次级串联谐振感应加热电源为研究对象，通过初级串联谐振拓扑结构与次级串联谐振拓扑结构的对比分析，从理论上推导出在有色金属感应加热应用中次级串联谐振拓扑结构的优点所在，得出结论次级串联谐振拓扑结构更加适合应用于有色金属感应加热电源中。

感应加热基本原理感应加热原理是以焦耳定律和法拉第电磁感应定律为基础的。

放置于时变磁场中的导体，在法拉第电磁感应定律作用下，导体内将产生感应电动势，导体自由电子开始做定向运动产生感应电流，具有电阻性的导体通过感应电流后会产生热能而使其自身发热，根据焦耳定律可得：式中W 为导体产生热量，单位焦耳（J）；I 为导体流过有效电流强度，单位安培（A）；R 为导体电阻值，单位欧姆（Ω）；t 为电流流过导体时长，单位秒（s）。

根据法拉第电磁感应定律描述，当导体回路所包含截面区域内的磁通量发生变化，就会在导体闭合回路中产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电动势可用公式表示为式中e 为导体闭合回路产生的感应电动势，单位伏特（V）；N 为导体绕组匝数，无单位量纲；∮为导体闭合回路截面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t 为时间，单位秒（s）。

如图 1.1 所示，当感应加热电源设备的感应线圈中通过交变电流1i 时，在线圈内会产生交变磁场。

而导体工件处于交变磁场中，可将工件看作为单匝线圈，根据法拉第电磁感应定律，在导体工件上会产生一个交变感应电动势，进而产生感应电流2i 。

由于导体工件都具有一定的电阻性，因此又根据焦耳定律，工件将在感应电流作用下迅速产生热量并对其自身进行热处理。

在感应加热工件截面上，所产生感应电流的密度并非均匀存在，当感应线圈通过交变电流时，在工件截面上产生的感应电流密度由外到内逐渐减小地非均匀分布，越往工件内部电流密度越小，这种电流的趋表现象被称为趋肤效应。

串联谐振加热系统设计方案
工作方式：
串联准谐振，调频调功方式。

电路组成：
采用单片机做主控（ATMEGA8），负责产生频率信号，检测电流，数据输入和显示，以及IGBT过温保护。

上电后，用户输入指定功率后，系统以扫频方式（由高至低）检测外接负载状态，低占空比方式，实现频率追踪。

锁定频率后，根据设定功率，令控制信号输出使LC回路工作在临界谐振状态，扫频最大范围为15~30Khz。

由CPLD（MAX II系列EPM240）由器件产生控制脉冲时序，根据片机输出频率信号，按照指定频率产生IGBT驱动脉冲，同时，检测负载电流信号，以保证IGBT零电流开关，全功率可近似零电压。

同时引入电流反馈回路，当检测到系统过流后，关闭四路输出，保护IGBT模块。

IGBT驱动采用专用驱动模块，采用光耦隔离，已解决高端驱动问题。

电源部分采用线性电源或成品开关电源（根据使用环境以及空间），产生四路不共地电源，其中三组分别为IGBT驱动提供。

另一组为单片机、CPLD以及检测等其他外围供电。

其中显示部分采用LED数码管或是液晶屏（用户选择）。

按键为轻触式按键。

此外，电路有过压、欠压检测，IGBT过温检测，以保证系统正常运行。

关键词 ： 感应加 热 ； 联谐振 ； 串 感性换 流； 脉冲频 率调制
中图分类号 ： Ｍ１ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ２）４ ０ ６ － ３ １７ － ４ Ｘ ２ １ ０ － １６ ０
针对 中小功率 的应用场合 ，以串联谐振脉冲调 振频率发生变化 ， 变换器开关管频率相应的发生改变。
． 制感应加热 电源作 为研究对象 ，分析 串联谐振工作 １２ 电路 实现 原理 以及 比较分析感应加热功率调节方式脉冲频率 （） １ 电流检测信号。 逆变器的输出交流电流信号 调制法（ Ｆ 、 Ｐ Ｍ）脉冲密度调制法 （Ｄ 、 Ｐ Ｍ）脉宽移相调 经过匝比为 ｌ ＝ ： ０ ： １ ５ 的电路互感器 ， ｎ １ 得到降低的检 制 （ｓ Ｐ Ｐ — ｗＭ）采用锁相环 ４４ ， ０ ６的 Ｐ Ｍ频率调制方 测电流信号 如 通过过零检测电路 ， Ｆ ， 得到含相位 的电 式， 并采取相位限制的控制策略 ， 研制了一台 ３ ｚ 流信号， ０ Ｈ ｋ 桥式整流器 Ｒ ４６ Ｓ０ 得到直流信号 ， 通过检测
再经过 由 。 组 成的一 阶低通滤 波器 ， 获得平 稳 的 电
压信号 ， 再经过误差放大器 Ｕ ， ２ 同相放大 Ｒ ／ ２ 。Ｒ ＝ 倍
后， 将含相位的电流信号送人电流调节器。 具体实现如
图２ 所示 。
Ｌ Ｃ串联谐振变换电路原理图如图 １ Ｒ 所示 。
采样 电流
图 １
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ８ ２ １－ １ ０
作者简 介 ： 丘
１６ ６
嵘 （９８ ） 女 ， １７ 一 ， 广东广州人 ， 讲师 ， 硕士， 研究方向为电力 电子技术与应用。
Ｅｑ ｉｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ １ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙＮｏ４， ０ ２ ｉ

串联谐振感应加热电源原理感应加热技术由于其诸多优点，正在被越来越广泛地应用于现代化工业生产中，促进了生产力的巨大提升，因此国际社会都在越来越关注感应加热技术的发展，并且投入了大量的技术研究力量。

感应加热（如电磁炉），是利用高频电流在线圈作用下产生的高频磁场，当金属材料处于这种高频磁场时会产生涡流。

涡流与金属内的电阻相作用而产生热。

这就是感应加热的原量。

涡流存在于交变磁场中的金属材料这中。

你可以把金属材料想像成无数闭合的导体。

闭合导体在磁通量变化时会产生感应电流，这是物理常识。

感应加热电源具有污染小、效率高、加热快速、控制方便、生产安全等多方面的优点，在黑色金属热处理领域中被广泛应用。

基于感应加热电源的以上优点，感应加热热处理工艺正在被引入到有色金属热处理工业生产中去，但是又由于有色金属通常磁导率低不易被感应加热，所以在电源的设计方面又会出现一些问题。

感应加热基本原理感应加热原理是以焦耳定律和法拉第电磁感应定律为基础的。

放置于时变磁场中的导体，在法拉第电磁感应定律作用下，导体内将产生感应电动势，导体自由电子开始做定向运动产生感应电流，具有电阻性的导体通过感应电流后会产生热能而使其自身发热，根据焦耳定律可得：W 为导体产生热量，单位焦耳（J）；I 为导体流过有效电流强度，单位安培（A）；R 为导体电阻值，单位欧姆（Ω）；t 为电流流过导体时长，单位秒（s）。

根据法拉第电磁感应定律描述，当导体回路所包含截面区域内的磁通量发生变化，就会在导体闭合回路中产生感应电动势，进而产生感应电流，感应电动势可用公式表示为e 为导体闭合回路产生的感应电动势，单位伏特（V）；N 为导体绕组匝数，无单位量纲；∮为导体闭合回路截面的磁通量，单位为韦伯（Wb）；t 为时间，单位秒（s）。

当感应加热电源设备的感应线圈中通过交变电流1i 时，在线圈内会产生交变磁场。

而导体工件处于交变磁场中，可将工件看作为单匝线圈，根据法拉第电磁感应定律，在导体工件上会产生一个交变感应电动势，进而产生感应电流2i 。

电磁感应加热新型谐振系统研究【摘要】LC并联谐振回路是目前电磁炉（电磁感应加热）单管方案常用的电路，也是电磁炉的核心电路，此电路是否可以进行优化改良，达到降低IGBT 电压呢。

本文是从变化谐振电路中谐振电容的位置入手，通过电路分析，仿真，实际测试验证等方式，确认通过改动谐振电容的位置，以及变化谐振电容的等效电容等产生新型谐振系统，新电路系统可有效降低IGBT（绝缘栅双极型晶体管，下同）电压25～150V。

【关键词】电磁感应加热；电磁炉；LC并联谐振回路；IGBT电压；IGBT 电流1.引言我们熟悉的电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。

是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。

电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。

由高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。

使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。

在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。

在电磁炉电控系统中，目前最常用的方案是采用单管方案，即1个IGBT器件控制LC并联谐振回路，这也是电磁炉的核心电路。

见图1。

此方案电路结构简单，控制也比较成熟。

但其缺点是要求IGBT要承受相当高的耐压，如果输入220V，在功率2000W时，IGBT工作电压最大可达1050V-1150V，如此高的电压，对IGBT采购造成非常大的困扰，而且，超高电压对IGBT自身的可靠性也是不利的。

针对此问题，本文从变更电路结构的方式，探求降低IGBT电压的方案。

2.电路分析按照电路理论，不难知道。

在谐振电路中，IGBT关断(假设关断瞬间为t1)后，图1中L，Cr，，R发生并联谐振，期间IGBT所承受电压遵循下式：Uce=Udc+Ucr(1)=Udc+(2)其中：Im为IGBT关断瞬间的初始电流，也是IGBT的最大电流。

一种串联谐振脉冲调制感应加热变换电路丘嵘;赵小灵;蒙楠;陈延明【摘要】基于串联谐振电路拓扑结构,设计了一台30 kHz/2kW的串联谐振感应加热变换电路,其主电路采用常规串联谐振的电路结构,通过采样逆变器输出电流来实现功率的闭环调节,获得了感性换流方式、脉冲频率调制(PFM)开关电源,分析了串联谐振感应加热变换电路的工作原理,给出了电路的详细设计方法和相应的实验结果.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】3页(P166-168)【关键词】感应加热;串联谐振;感性换流;脉冲频率调制【作者】丘嵘;赵小灵;蒙楠;陈延明【作者单位】广东科学技术职业学院,广东广州510640;广西机电工程学校,广西南宁530001;广西大学,广西南宁530004;广西机电工程学校,广西南宁530001;广西大学,广西南宁530004;广西大学,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TM13针对中小功率的应用场合，以串联谐振脉冲调制感应加热电源作为研究对象，分析串联谐振工作原理以及比较分析感应加热功率调节方式脉冲频率调制法（PFM）、脉冲密度调制法（PDM）、脉宽移相调制（PS-PWM），采用锁相环4046的PFM频率调制方式，并采取相位限制的控制策略，研制了一台30 kHz/2 kW的串联谐振感应加热电源，最后给出了样机的实验结果与实验波形。

1 电路工作原理及设计1.1 串联谐振电路特性分析LRC串联谐振变换电路原理图如图1所示。

图1 串联谐振变换电路电路正常工作时，电阻上的电压与输出电压的关系为系统工作在谐振状态时，比值达到最大，且保持不变。

随着工件温度的上升，工件的相对磁导率和电阻率都发生改变，从而使负载回路固有的谐振频率发生变化，变换器开关管频率相应的发生改变。

1.2 电路实现（1）电流检测信号。

逆变器的输出交流电流信号i0经过匝比为1:n=1:150的电路互感器，得到降低的检测电流信号i0/n，通过过零检测电路，得到含相位的电流信号，桥式整流器RS406得到直流信号，通过检测电阻Rs=10 Ω，将电流信号变为电压信号送入到电压跟随器U1，提高采样电阻的带负载能力，再经过由R1C1组成的一阶低通滤波器，获得平稳的电压信号，再经过误差放大器U2，同相放大R4/R2=2倍后，将含相位的电流信号送入电流调节器。

串联式感应加热电源设计1绪论感应加热具有加热效率高、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。

1.1 感应加热的工作原理感应加热原理为产生交变的电流，从而产生交变的磁场，在利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。

如图1.1：图1.1 感应电流图示当交变电流通入感应圈时，感应圈内就会产生交变磁通，使感应圈内的工件受到电磁感应电势e 。

设工件的等效匝数为2 N 。

则感应电势：e=−N2d∅公式（1-1）dt如果磁通是交变得，设∅=∅m ωt，则=−N2∅Mωcosωt公式（1-2）e=−N2d∅dt有效值为：E=4.44fN2∅M公式（1-3）感应电势E 在工件中产生感应电流使工件内部开始加热，其焦耳热为：公式（1-4）式中：I 2 ——感应电流有效值（安），R——工件电阻（欧），t——时间（秒）。

这就是感应加热的原理。

感应加热与其它的加热方式，如燃气加热，电阻炉加热等不同，它把电能直接送工件内部变成热能，将工件加热。

而其他的加热方式是先加热工件表面，然后把热再传导加热内部。

金属中产生的功率为：公式（1-5）感应电势和发热功率不仅与频率和磁场强弱有关，而且与工件的截面大小、截面形状等有关，还与工件本身的导电、导磁特性等有关。

在感应加热设备中存在着三个效应——集肤效应、近邻效应和圆环效应。

透入深度△由下式确定：公式（1-6）式中: ρ——工件电阻率（Ω•m ）, μ。

——真空磁导率4π×10(H/m). μ——工件磁导率(H/m ), μ——工件相对磁导率，ω——角频率(rad/s )，f ——频率(HZ)。

将μ。

和π的数值代入，即可得公式:公式（1-7）从上式可以看出,当材料电阻率、相对磁导率给定后,透入深度△仅与频率f 平方根成反比,此工件的加热厚度可以方便的通过调节频率来加以控制。

串联谐振中频感应加热设备KGPS串联双供电、多供电中频设备（一拖二、一拖三或一拖四）是目前国际上技术最先进的中频感应加热设备，即使用一台双供电或多供电中频电源同时向两台或两台以上炉体供应电能，达到熔炼、保温或加热的目的，与普通并联中频设备一样，串联设备可应用于淬火、熔炼、透热等领域。

在设备的额定的功率范围内，可以任意的以任何比例向两个负载分配功率。

用于熔炼的一拖二设备，由于可同时进行熔炼和保温，所以可保证连续供应钢液的需要，设备具有较高的利用率。

图1-1一、串联谐振中频电源采用的整流器：图1-2采用可控硅全控整流桥，作用是把交流电能转换成直流电能，在串联谐振电源中，整流晶闸管在任何情况下工作始终是处于完全开放工作状态，所以保证了直流电压输出平稳，不会降低功率因数和增加谐波含量。

一般在功率较大时，可以采用双桥（12脉波）或四桥（24脉波）整流方式，抵消高次谐波。

二、串联谐振中频电源采用的逆变器：图1-3串联谐振也就是串联逆变，其标志是利用负载电路串联谐振的原理工作的逆变器。

串联逆变器工作时像并联逆变器一样，轮流触发可控硅使得负载得到中频电流。

在串联逆变电路中，负载流过的电流等于逆变输出电流，电流相对较小，基本上都是有功电流，而负载电压等于逆变的输出电压乘以品质因数Q，这就相当于在高压线路远距离传输的道理一样，因此线路损耗小，逆变电效率较高，可以达到96%左右，同时100%的电流流过负载线圈和逆变器。

串联谐振中频设备是靠控制逆变器的频率来调整输出功率，所以，频率的极小调整将带动功率的极大变化，因此设备的可以始终工作在稳定的状态。

三、串联双供电中频电源系统的优势：1.仅需一套高压线路及进线变压器，实现两台炉体同时工作；一台用于熔炼，一台用于保温；两台炉体之间功率可任意分配，温度易于控制，温控精度高，操作方便，故障率低。

2.串联双供电电源采用全控整流，但不靠调节整流器电压的高低来调整设备功率的大小，整流器工作时会完全处于全开放状态，因此设备的功率因数较高，产生的谐波含量在国家标准规定以内。

串联谐振系统工作原理串联谐振系统可以理解为一个电子滤波器，它的工作原理基于电感和电容的交互作用。

在一个串联谐振电路中，电感和电容被串联在一起，形成一个共振器。

当共振器处于谐振频率时，电路中的电流和电压都会达到最大值，能量传输效率也将最高。

谐振频率由电感和电容的数值决定，它与电感和电容值的乘积成正比，与两者的平方根成反比。

换句话说，电路的谐振频率会随着电感或电容的改变而改变。

在串联谐振系统中，电流的流动与电压的变化是相位相反的，即它们的波形是互相倒置的。

这是由于电感在电流变化时会产生电势反向的电压，而电容在电压变化时会产生电流反向的电流。

因此，当电压最大时，电流最小，当电流最大时，电压最小。

当电路处于谐振频率时，电阻对电路的作用很小，因此电路中的能量可以在电感和电容之间往复振荡。

这种振荡的情况可以用振荡幅度和振荡频率来描述。

振荡幅度是指电路中电压和电流的最大值，而振荡频率是指每秒钟发生振荡的次数。

在实际应用中，串联谐振电路通常用于将特定频率的信号从混合信号中分离出来。

例如，当一个谐振回路接收到包含多个频率的复合信号时，只有与它的谐振频率相同的频率成分会被增强，其余的信号则会被抑制。

这种原理在无线电通信、音频处理和信号处理等领域中被广泛应用。

在实际电路中，通常会在串联谐振回路中加入一个信号源和一个负载。

信号源提供了输入信号，而负载接收处理后的信号。

这种电路通常被称为谐振滤波器，它可以在一定范围内去除不需要的信号，达到信号滤波的目的。

同时，谐振滤波器也可以通过改变电容或电感的数值以调整其工作频率，从而适应不同的应用场景。

总之，串联谐振回路是一个在电磁学和无线电技术领域中非常重要的电子元件，它的工作原理基于电感和电容的共振行为，并能有效地分离出特定频率的信号。

对于工程师和科技爱好者来说，了解串联谐振回路的工作原理可以为电路设计和信号处理提供更多的灵感和思路。