感应加热电源设计+电路图(2)
第吹冰章 频率跟踪电路设计 30
6.1 锁相环CD4046工作原理 30
6.2 CD4046管脚说明 30
6.3 锁相环电路设计 31
第七章 过压过流保护电路设计 33
第八章 结论 34
致谢 35
参考文献 36
附录 38
前言
感应加热技术相比传统加热技术更具出色的优势，这充分体现在效能最高、
加热快﹑耗能少三个方面。现今社会在金属材料的热处理、热加工、熔炼等工艺最常出现它的身影。这种加热技术可以对工件整体和局部进行热；感应加热技术可以深层加热工件，同时对工件表面、表层集中加热的能力出色；这类加热方式可以直接加热金属材质，同时也能间接加热非金属材质。感应加热技术这些优点推动它在各行各业中获得普遍应用。
本文设计研究了中频感应加热及其有关技术的发展近况及发展趋势，在此基础上研究一个20KW中频感应加热电源，并且在设计中论述加热原理，设计控制方式，进行充分设计。这次设计整流电路选择三相桥式全控整流电路，这充分考虑到其电路结构简单，实现容易的特点。控制电路选用双闭环反馈系统，其具备信号不耽误的优势。
第一章 绪论
感应加热是一种先进的加热技术，而且由于其性能出色，如今应用愈来愈广。这项技术的核心即是感应加热电源，因此电源的性价比越高，其应用越广。改进和优化感应加热电源结构，降低电源成本，减小电源体积，改善电源性能，这些措施可以更好的利用感应加热电源。随着感应加热电源技术的技术不断成熟，其在将来的应用不可估量。
1.1感应加热原理
导体处于交变电磁场时会产生感应电流（涡流），这些电流产生的热效应激励导体自身发热。加热工艺不同，电源频率不同，一般分为如下几个范畴：工频（50～60Hz）、中频(60～10000Hz)和高频(高于10000Hz)。感应加热作用对象是导体，感应加热能在被加热物体里面直接产生热量，于是升温速率快，热效率高。
基本工作原理如图1.1所示，图中A为感应线圈（也称负载线圈），B为被加热的金属工件。若线圈A中通以交流电流 ，随时间变化的磁场则在线圈内产生，这样置于交变磁场中的被加热工件B产生感应电动势 ，并且形成涡流 。这些涡流损耗电能，故金属工件会发热。从上面可知，感应加热是将电能转变为热能的一种方法。感应加热经过电磁感应传送能量，加热源与被加热体非直接接触。
图1.1感应加热原理图
感应电动势 如（1-1）示：
（1-1）
磁通和时间t之间的变化规律为正弦方式，即（1-2）
则（1-3）
电动势幅值如下式： （1-4）
唯有金属工件内有充足的涡流，即金属工件内存在较大的电动势e，如此才能把金属工件加热到相应温度。由式（1-3）可知，要增大 ，共有两种方法：
（1） 线圈A中的电流 值增大。增大 即增大金属工件交流磁通最大值m。
（2） 线圈中电流 频率增大。从式（1-3）可知，感应电动势 正比于磁通变化率，是以 的频率越高，感应电动势 越大。
1.2 感应加热的特点
现代感应加热电源的特点如下：
1.感应加热电源电路理论基础变化不大，随着新型功率器件的不断问世，因此电路的实现更易。
2.现今感应加热的整流电路和逆变电路多使用模块器件，一般选用串联、并联或串并联方式扩展输出功率。