060616_大功率电磁炉电磁仿真初步结果

电磁演示实验报告电磁演示实验报告引言：电磁学是物理学中的重要分支，研究电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。

为了更好地理解电磁现象，我们进行了一系列的电磁演示实验。

本报告将详细介绍实验的目的、实验装置、实验过程和实验结果。

实验目的：本次实验的目的是通过一系列电磁演示实验，观察和研究电磁现象，加深对电磁学原理的理解，并探索电磁学在日常生活中的应用。

实验装置：1. 电磁铁：由螺线管和铁芯组成的电磁装置，能够产生强磁场。

2. 电磁感应装置：由线圈和磁铁组成，通过磁场的变化产生感应电流。

3. 电磁泵：利用电磁铁的吸引和释放，实现液体的输送。

4. 电磁炉：利用电磁感应加热原理，实现高效、快速的加热效果。

5. 电磁振荡器：通过电磁感应产生高频振荡信号，用于通信和无线电技术。

实验过程：1. 电磁铁实验：将电磁铁连接到电源上，观察铁芯的磁性变化。

通过改变电流的大小和方向，观察磁场的强弱和方向的变化。

2. 电磁感应实验：将线圈和磁铁相对放置，当磁铁靠近或远离线圈时，观察线圈两端的电压变化。

通过改变磁铁的位置和速度，观察感应电流的大小和方向。

3. 电磁泵实验：将电磁铁放置在液体容器下方，通过控制电磁铁的开关，观察液体的流动情况。

通过改变电磁铁的工作频率和液体的性质，探究液体输送的4. 电磁炉实验：将锅具放置在电磁炉上，通过电磁感应加热原理，观察锅具的加热情况。

通过改变电磁炉的功率和锅具的材料，研究加热效果的差异。

5. 电磁振荡器实验：将电磁振荡器连接到天线上，观察天线周围的电磁波信号。

通过改变振荡器的频率和天线的位置，探索无线通信和无线电技术的应用。

实验结果：1. 电磁铁实验中，随着电流的增大，磁场的强度也增大；随着电流方向的改变，磁场的方向也改变。

2. 电磁感应实验中，当磁铁靠近线圈时，线圈两端的电压呈现正负交替的变化；当磁铁远离线圈时，电压的变化方向相反。

3. 电磁泵实验中，随着电磁铁的开关控制，液体的流动情况也随之改变；频率较高时，液体的流动速度较快。

电磁炉电磁兼容性的检测和分析
覃鑫
【期刊名称】《轻工标准与质量》
【年(卷),期】2023()1
【摘要】结合国家标准对电磁炉开展电磁兼容检测分析,判定电磁炉的安全性能是否符合国家标准要求,阐述电磁炉的工作原理,从测量参数设定、测量设备布置、数据结果进行分析,为电磁炉企业提供技术指导,提高检验效率。

【总页数】3页(P103-105)
【作者】覃鑫
【作者单位】新能源电动车产品质量检验中心(贵港)
【正文语种】中文
【中图分类】TM925.5
【相关文献】
1.电动车安全性能检测线的电磁兼容性分析与设计
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4.轨道交通电子产品电磁兼容性检测的重要性及技术分析
5.轨道交通电子产品电磁兼容性检测的重要性及技术分析
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电磁场仿真实验报告运用ansoft求解静电场一．计算题目验证两个半径为6mm轴线相距20mm带电密度分别10C/m和-10C/m的无限长导体圆柱产生的电场与两个相距16mm的带电密度分别为10C/m和-10C/m的无限长导线产生的电场是否相同。

二．计算导体圆柱产生的电场圆柱的半径为6mm，轴线相距20mm，左圆柱带电-10C/m，右圆柱带电10C/m。

图2-1模型设定图2-2材质设定图2-3-1边界条件设定图2-3-2初始条件设定1图2-3-3初始条件设定2图2-4求解目标设定图2-5-1求解设定图2-5-2网格设定图2-6-1结果显示：电压图2-6-2结果显示：电压图2-6-3结果显示：电压图2-7-1结果显示：电场强度图2-7-2结果显示：电场强度图2-7-3结果显示：电场强度图2-8-1结果显示：电场强度矢量图2-8-2结果显示：电场强度矢量图2-8-3结果显示：电场强度矢量图2-9-1结果显示：能量图2-9-2结果显示：能量图2-9-3结果显示：能量三．计算直导线产生的电场导线相距16mm，半径0.1mm，左导线带电-10C/m，右导线带电10C/m。

图3-1模型设定图3-2材质设定图3-3-1边界条件设定图3-3-2初始条件设定图3-3-3初始条件设定图3-4求解目标设定图3-5-1求解设定图3-5-2网格设定图3-6-1结果显示：电压图3-6-2结果显示：电压图3-6-3结果显示：电压图3-7-1结果显示：电场强度图3-7-2结果显示：电场强度图3-7-3结果显示：电场强度图3-8-1结果显示：电场强度矢量图3-8-2结果显示：电场强度矢量图3-8-3结果显示：电场强度矢量图3-9-1结果显示：能量图3-9-2结果显示：能量图3-9-3结果显示：能量四．结论在长直导线的计算过程中，由于尺寸比较小，使得结果显示并不尽如人意，但我们依然可以从电压、电场强度矢量的结果中发现，两者产生的电场是非常相似的。

电磁感应与电磁炉实验探究电磁感应是我们日常生活中一种常见的现象，也是电磁学中的一个重要概念。

而电磁炉则是一种利用电磁感应原理工作的烹饪设备。

本文将探究电磁感应与电磁炉的关系，并通过实验验证其原理。

1. 实验目的本实验旨在探究电磁感应现象的产生原理和电磁炉的工作原理，并通过实验观察和测量，验证电磁感应对电磁炉加热的影响。

2. 实验器材- 电磁炉- 铁制锅具- 交流电源- 电磁感应装置（线圈）- 示波器- 电压表3. 实验步骤3.1 准备阶段将实验器材准备齐全，确保实验环境安全。

3.2 实验组装将电磁感应装置（线圈）连接到交流电源上，并将示波器和电压表连接到电磁感应装置上。

3.3 实验观察打开电磁炉，将铁制锅具置于磁盘上，观察和记录示波器和电压表的变化情况。

3.4 实验测量使用示波器和电压表对电磁感应装置的输出进行测量，并对数据进行记录和分析。

4. 实验结果通过对电磁炉加热过程的观察和实验数据的测量，我们可以得出以下结论：- 当电流通过电磁感应装置时，会在其周围产生磁场。

- 当将铁制锅具放置于电磁感应装置上方时，由于磁感线的相互作用，锅底会受到磁场的影响而产生涡流。

- 涡流在锅底产生的摩擦力会将电磁感应装置和锅具加热。

5. 实验分析电磁感应与电磁炉的关系可以从以下几个方面进行分析：5.1 过程分析电磁炉的加热原理是基于电磁感应产生的磁场与铁制锅底产生的涡流之间的摩擦与热能转化。

电磁感应装置通过交流电源产生交变磁场，而锅底由于电磁感应装置的磁场作用而形成涡流，涡流受到磁场的耗散效应产生热能，使锅具被加热。

5.2 原理分析电磁感应的原理是运动的电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用而产生感应电流。

当电流通过电磁感应装置时，会在其周围产生磁场，而铁制锅底由于具有较好的导电性质，能够形成闭合电路，从而产生涡流。

涡流会在锅底产生摩擦力并转化为热能，使锅具加热。

6. 结论通过实验探究和分析，我们可以得出以下结论：电磁感应现象是导致电磁炉加热的基础原理，电磁炉利用电磁感应产生的涡流摩擦与热能转化。

2020.23测试工具微波炉门体电磁场仿真泄漏问题的研究陈又鲜1,苗裕1,杜中华2,袁海军1,刘凯1,羊成年2,徐立1(1.电子科技大学中山学院，广东中山，528400 ; 2.中山东菱威力电器有限公司，广东中山，528400 )摘要：微波炉在大货生产时可能出现门体微波泄露的问题,为尽快找出解决问题的方案，本文采用计算机电磁场仿真技 术，对两种不同体积的微波炉进行准确实体建模，经过仿真运算得到的结果与实际测试数据一致，在此基础上对微波炉门体的门齿进行了优化。

通过仿真得出门体门齿的优化设计方案，手板测试的结果显示一种微波炉门体应用于两种不同 平台的微波炉漏波都得到了改善。

关键词:微波炉；门体漏波；电磁场仿真；改善Study on electromagnetic field simulation of microwave ovendoor leakage waveChen Youxian 1, Miao Yu 1, Du Zhonghua 2, Yuang Haijun 1, Liu Kai 1, Yang Chengnian 2, Xu Li 1(l.University of Electronic Science and Technology, Zhongshan Institute, Zhongshan Guangdong, 528400;2. Zhongshan Donlim Weili Elec trical Appliances Co., Ltd, Zhongshan Guangdong, 528400)Abstract ：In the bulk production of microwave oven may appear the door microwave leakage problem, inorder to find out the solution as soon as possible, in this paper, the computer electromagnetic field Simulation technology is used to accurately model two microwave ovens of different volumes, and the resuIts obtained by Simulation are consistent with the actual test data, on this basis, the incisors of the microwave oven door are optimized ・ The optimized design of the incisors of the door is obtained through Simulation calculation. The test resuIts of the handmade door show that the leakage wave of the microwave oven door applied to two different platforms is improved.Keywords :microwave oven; door leakage wave; electromagnetic field Simulation; improvement0引言微波炉在大货生产时会出现门体微波泄露的问题，要减 小微波泄漏，炉门和腔体的微波密封性能就显得十分重要。

江西师范大学物理与通信电子学院
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注意：在分析过程中，要把该文件保存到默认的temp文件夹里面，否则将无法正常分析出结果。

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注意：在进行分析过程的时候，可以先在results中建立模型，节省分析的时间。

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天线参数如下：
(Theta, Phi) rEX (Theta, Phi) rEY (Theta, Phi) rEZ (Theta, Phi) rEPhi
注意：实验过程中注意选取BOX的数值应缩小10倍，或者是视图画面要缩小，否则创建的长方体会太大，影响后面选取的直立面。

电磁炉演示涡流电磁炉已经是一种很普及的家用电器了，利用电磁炉，我们可以演示涡流的实验。

使用的器材有：电磁炉、导线、发光二极管、铝箔。

装置如下图：我们用导线绕成一个回路，两端接上发光二极管，可以演示涡旋电流点亮二极管。

铝箔很轻，可以演示涡流的磁场跟原来磁场互相排斥的现象。

铝箔中心位置剪出一个圆洞，中间放个卫生纸的纸芯，是为了防止铝箔飘走。

下面是实验视频：可以看到，在打开电磁炉电源开关的一瞬间，发光二极管发光，铝箔飞了起来，重复关闭、打开开关，实验现象重复。

实验原理是这样的：电磁炉电源开关打开的一瞬间，会产生一个向上的磁场，如下图：根据楞次定律，我们知道这个突然产生的磁场会在回路里感应出涡流，二极管就是被这个涡电流点亮的。

根据楞次定律我们还能知道，感生出来的涡流本身也产生一个磁场，而且极性与原先的磁场相反，因为铝箔很轻，就被排斥得飞到空中。

连接发光二极管的导线环，我开始用的是两圈，结果感生出的电压太高，把二极管烧掉了。

也可能你使用的发光二极管耐压值比较高，如果一圈导线不亮的话，可以多缠一圈试试。

需要说明的是，电磁炉在打开电源开关的一瞬间，会使放在其上面的导体当中产生涡电流，但并不是靠涡流来加热物体的。

网络上查到的电磁炉的加热原理，很多是错误的，利用涡流来加热物体的装置叫做“电磁感应炉”，而不是家用的“电磁炉”。

附：电磁感应炉，电磁炉，微波炉的区别。

电磁感应炉：使被加热物体当中感生出涡电流，利用涡流的热效应加热物体，因此只能加热导体，例如俺在大连钢厂实习时看到的炼钢用的电磁感应炉。

大学时试验室里用的高频电磁感应炉，利用石墨坩埚来加热非导体，因为石墨是导体，能够产生涡流，而且耐高温；家用电磁炉：利用电磁波里“磁场”的成分，使铁磁性物体里的“磁畴”产生振动，我们知道振动能产生热量，从而达到加热物体的目的。

所谓铁磁性物体，就是能被磁铁吸引的物体，所以电磁炉只能加热铁锅，而不能加热铝锅；微波炉：利用电磁波里“电场”的成分，使物体内的“极性分子”（例如水分子）产生振动，从而达到加热物体的目的。

家用电磁炉电路的Pspice仿真和能量转换家用电磁炉一般采用单管IGBT并联谐振电路，由于电路简单，成本低，现在的电磁炉采用的都是这种电路拓扑。

笔者没有考证这个电路拓扑的历史，但是在我的印象中，电磁炉起码也有20年的历史，而且现在每年的产量起码在千万台，这种拓扑应该是成熟的，其控制策略也应该是成熟的——有众多的芯片产家为其配套。

在互联网上搜了搜，也没有人用Pspice对其电路拓扑进行仿真分析，反正吃饱了，闲着也是闲着，试着用Pspice对家用电磁炉所用的单管IGBT并联谐振电路进行简化建模，作主谐振电路的技术仿真。

据资料介绍，电磁炉的电磁线圈有157uH左右，也有的是105uH；电容一般是0.15uF或是0.2uF，电阻为0.6欧姆，运行频率为20KHz 左右。

这里用105uH的电感，0.2uF的电容，按20KHz频率运行。

拓扑为L=105uH，C=0.2uF，R=0.6Ω，U s=20V，PW=12.5us，PER=50us下图为电感电流曲线：下图绿线为电源电压，红线为IGBT的C极电压曲线。

下图蓝色为电感电流，绿色为电源电压，红色为IGBT-C 极电压。

下图为电容电流曲线。

下图为IGBT的电流曲线。

各点状态参数表下面摘录《电磁炉维修技术张新德主编》p31，[问答30]电磁炉的LC振荡模快事电磁炉的核心电路，其工作原理就是LC 并联谐振的原理，通过电感线圈与振荡电容不停地进行充电和放电，产生振荡波形。

LC振荡电路的工作过程是：当IGBT的C极电压为0V 时，IGBT管导通（监控电路检测到C极电压为0V时，即开启IGBT），此时的电感线圈开始储存能量，当IGBT由导通转向截止时，此时由于电感线圈的作用，电流还会沿着先前的方向流动，由于IGBT关断，电感只能对电容C充电，从而引起C极上的电压不断升高，直到充电电流变小降至0时，C极电压达到了最高。

此时，电容C开始通过线圈放电，C极电压降低，当C极电压降到0V时，监控电路动作，IGBT 再次开启，如此循环。