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自由区电磁炉锅具位置辨识及功率调节
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作者 王博 谭平安 +1 位作者 谭广 唐锐 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2393-2404,共12页
锅具位置辨识是实现自由区电磁炉自适应加热和功率调节的关键因素。传统的锅具位置辨识方法易受外界因素波动的影响,或需要大量的样本数据,在锅具位置辨识的准确性及速度上存在明显不足,且未考虑锅具偏移对电磁炉功率输出的影响。为此,... 锅具位置辨识是实现自由区电磁炉自适应加热和功率调节的关键因素。传统的锅具位置辨识方法易受外界因素波动的影响,或需要大量的样本数据,在锅具位置辨识的准确性及速度上存在明显不足,且未考虑锅具偏移对电磁炉功率输出的影响。为此,该文通过建立锅具和感应加热线圈之间的等效电路模型,分析锅具位置偏移影响系统阻抗和电流相位的机理,在此基础上提出利用电流相位实现锅具位置的辨识方法,以控制开关阵列实现锅具位置的定位加热。同时,引入可调电容电路实现偏移工况下电磁炉最大功率输出,借此提高锅具的加热速度和温升。最后搭建自由区电磁炉实验样机,验证了锅具位置辨识方法和功率调节策略的有效性,位置辨识精度大于96%,位置辨识响应速度为0.8 ms,锅具位置辨识策略速度快、精度高,偏移工况下经功率调节策略锅具温升显著提升。提升了电磁炉炉面的利用率和用户体验,有利于自由区电磁炉的推广及应用。 展开更多
关键词 自由区 电磁炉 锅具位置辨识 功率调节
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基于SOGI-LADRC-PLL的感应加热电源研究
2
作者 任兴旺 王宾 《电工技术》 2025年第21期111-115,共5页
基于特定工况设计了一种低功率的串并联感应加热电源。首先,利用LLC谐振负载的静电耦合特性来代替传统的高频变压器,以提高电源的稳定性与可靠性;其次,针对LLC型感应加热电源工作在准谐振状态时输出电压与补偿电容电压特定的相位关系,... 基于特定工况设计了一种低功率的串并联感应加热电源。首先,利用LLC谐振负载的静电耦合特性来代替传统的高频变压器,以提高电源的稳定性与可靠性;其次,针对LLC型感应加热电源工作在准谐振状态时输出电压与补偿电容电压特定的相位关系,首次提出将矢量变换的思想应用在频率跟踪环节,并采用基于二阶广义积分器(SOGI)的频率跟踪控制系统,同时引入二阶线性自抗扰控制技术(LADRC),利用其扩张状态观测器对各状态变量进行估计和补偿实现锁相,以提高感应加热电源的动态响应速度;最后,为验证串并联感应加热电源的有效性,建立了Simulink仿真模型。仿真结果表明,LLC谐振电路经过合理的参数设计可以取代高频变压器,并且验证了基于二阶线性自抗扰控制的锁相环应用于感应加热电源的有效性和可行性。 展开更多
关键词 感应加热电源 LLC谐振电路 SOGI-LADRC-PLL 负载突变 频率跟踪
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新型高频感应加热电源设计与控制策略研究
3
作者 殷俊杰 王宾 《黑龙江工业学院学报(综合版)》 2025年第10期137-144,共8页
针对传统感应加热电源存在的频率跟踪精度低、网侧谐波污染严重、开关损耗大及抗扰性能不足等问题,研究提出一种多维度优化方案。首先,整流电路采用三相电压源型整流器结合改进的双闭环控制策略,提高系统抗扰性能的同时降低了网侧谐波... 针对传统感应加热电源存在的频率跟踪精度低、网侧谐波污染严重、开关损耗大及抗扰性能不足等问题,研究提出一种多维度优化方案。首先,整流电路采用三相电压源型整流器结合改进的双闭环控制策略,提高系统抗扰性能的同时降低了网侧谐波污染的总含量。其次,在Buck功率调节电路中采用无源软开关技术,实现零电流导通和零电压关断,使得开关损耗极大降低。最后,为增强输出功率的稳定性,采用自抗扰控制器替代传统PI控制。设计基于DSP的数字锁相环提升频率跟踪可靠度,采用静电耦合方法实现负载匹配替代传统高频变压器,降低电源制作成本。通过Matlab/Simulink建立整机仿真模型验证表明,改进后的电源系统在动态响应速度和抗扰能力方面均显著优于传统方案。 展开更多
关键词 电压源型PWM整流器 数字锁相环 无源软开关技术 自抗扰控制 负载匹配
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电磁感应加热控制系统建模与优化控制
4
作者 张磊 王杰 《山东工业技术》 2025年第4期30-34,共5页
电磁感应加热在工业加热中已得到广泛应用,但感应加热系统具有非线性、时滞性及时变特性,难以精确建模和控制。针对该问题,本文建立了电磁感应加热系统的Hammerstein模型,通过引入热功率作为中间变量,将系统分解为非线性静态函数和线性... 电磁感应加热在工业加热中已得到广泛应用,但感应加热系统具有非线性、时滞性及时变特性,难以精确建模和控制。针对该问题,本文建立了电磁感应加热系统的Hammerstein模型,通过引入热功率作为中间变量,将系统分解为非线性静态函数和线性动态模块,以提高建模精度。利用粒子群优化算法对模型参数进行辨识,以提高系统的精度和鲁棒性。基于该模型,本文设计了一种基于MPC(模型预测控制)的复合控制器,利用滚动优化和反馈校正策略优化控制性能,并施加约束条件确保输出功率稳定。通过Matlab/Simulink平台进行仿真实验,与模糊自适应PID控制相比,MPC控制不仅提高了约8.3%的加热速度,同时收敛时间缩短约16.6%,显著提升了系统的动态响应性能和稳态精度。该研究为感应加热系统的优化控制提供了一种高效的方法,可应用于高精度温度控制场景。 展开更多
关键词 感应加热 HAMMERSTEIN模型 粒子群优化 模型预测控制
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基于新型移相控制的感应加热电源的研究 被引量:19
5
作者 王立乔 黄玉水 +1 位作者 王长永 张仲超 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2001年第1期3-4,37,共3页
针对电压型感应加热电源频率跟踪的要求 ,提出了一种新型的移相控制策略。这种策略逻辑明确 ,控制性能优越 ,实现简单、可靠。针对在实现过程中的关键问题 ,提出新的解决方法。所有的分析都得到实验验证。
关键词 频率跟踪 移相控制 感应加热电源 控制策略
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PI调节逆变式IGBT感应加热电源频率自动跟踪技术 被引量:16
6
作者 赵晶 齐铂金 +1 位作者 张伟 吴红杰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第2期12-14,共3页
针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题 ,采用以SG35 2 5A为核心的感应加热电源 ,检测电源输出电压与输出电流之间的相位差大小 ,并以此信号作为PI调节的输入 ,通过该调节器控制感应加热电源的工作频率 ,实现了系统谐振频率的自动... 针对感应加热过程中谐振频率不断变化的问题 ,采用以SG35 2 5A为核心的感应加热电源 ,检测电源输出电压与输出电流之间的相位差大小 ,并以此信号作为PI调节的输入 ,通过该调节器控制感应加热电源的工作频率 ,实现了系统谐振频率的自动跟踪。该方法具有跟随速度快、频率跟踪准确、电路设计简单、工作可靠等优点。对上述方法的原理、电路设计以及实验结果等做了详细的分析和介绍。 展开更多
关键词 PI调节 逆变式IGBT感应加热电源 频率自动跟踪 感应加热
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神经网络预测应用于横向磁通感应加热中涡流场与温度场的有限元分析 被引量:6
7
作者 杨晓光 汪友华 颜威利 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期119-123,共5页
利用神经网络预测横向磁通感应加热中连续运动金属薄板表面涡流分布和温度分布。所采用的两条神经网络中,一条对涡流场分布进行预测,另一条对温度场分布进行预测。在抽取的检测样本中,预测温度分布的相对误差平均值为1.6—3.2%,以神经... 利用神经网络预测横向磁通感应加热中连续运动金属薄板表面涡流分布和温度分布。所采用的两条神经网络中,一条对涡流场分布进行预测,另一条对温度场分布进行预测。在抽取的检测样本中,预测温度分布的相对误差平均值为1.6—3.2%,以神经网络预测结果作为非线性有限元离散方程组迭代求解的初值,比薄板初始温度作为初值的情况节省55.6~67.6%的迭代次数。 展开更多
关键词 横向磁通感应加热 涡流场 温度场 有限元分析 神经网络 预测
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新型晶闸管中频感应加热电源 被引量:4
8
作者 夏思淝 党福祥 郝滨海 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2002年第4期21-23,共3页
分析了一种新型晶闸管中频感应加热电源主回路和控制电路的结构及工作原理 。
关键词 晶闸管 中频感应加热电源 斩波控制 控制电路 仿真
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采油油管电加热技术在高凝油开采中的应用 被引量:9
9
作者 张锦晖 胡岩 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第1期28-30,共3页
提出了一种利用油管和套管作为发热体直接加热油管内原油的方法.电能由三相配电变压器经AC DC AC逆变电路输出传送到油管,经油管下部的油套管接触器连接到套管,形成一个完整的回路.利用油管做热源体,将电能转化成热能直接加热井筒内的液... 提出了一种利用油管和套管作为发热体直接加热油管内原油的方法.电能由三相配电变压器经AC DC AC逆变电路输出传送到油管,经油管下部的油套管接触器连接到套管,形成一个完整的回路.利用油管做热源体,将电能转化成热能直接加热井筒内的液体.该方法可以有效解决电网扰动和高凝油开采油管结蜡问题. 展开更多
关键词 油管 加热 采油 高凝油 逆变电路
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钢丝感应加热过程模拟及特性 被引量:6
10
作者 陈吉光 徐振越 樊志新 《大连交通大学学报》 CAS 2011年第2期59-62,共4页
在感应加热理论和热传导理论的基础上,建立了钢丝感应加热时的ANSYS模拟模型,对不同直径产品的加热频率、功率、最大线速度进行模拟计算,通过针对三种典型钢丝的加热时间,分析了其相应可达到的最大产品线速度,以及所需要的加热功率.还... 在感应加热理论和热传导理论的基础上,建立了钢丝感应加热时的ANSYS模拟模型,对不同直径产品的加热频率、功率、最大线速度进行模拟计算,通过针对三种典型钢丝的加热时间,分析了其相应可达到的最大产品线速度,以及所需要的加热功率.还分析了工频频率的影响,选取合适的频率范围;通过实验验证了模型的准确性,为感应加热的计算和自动化控制提供了可靠的理论依据. 展开更多
关键词 感应加热 数值模拟 加热速度
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感应加热电源中的频率跟踪技术 被引量:16
11
作者 段海雁 张光先 《电焊机》 2007年第2期44-47,共4页
分别从锁相环技术和电流过零点同步技术两方面展开了论述,重点阐述了锁相环技术的几种方法。随着数字电子技术的发展,锁相环技术也由传统的CD4046模拟锁相环发展为通过单片机、DSP、FPGA/CPLD实现的数字锁相环,克服了模拟锁相环线路复... 分别从锁相环技术和电流过零点同步技术两方面展开了论述,重点阐述了锁相环技术的几种方法。随着数字电子技术的发展,锁相环技术也由传统的CD4046模拟锁相环发展为通过单片机、DSP、FPGA/CPLD实现的数字锁相环,克服了模拟锁相环线路复杂、元件易老化、零点漂移等缺点,从而使频率跟踪技术精度提高、性能更加可靠、稳定性好、抗干扰能力增强。分析了频率跟踪技术的发展趋势。 展开更多
关键词 感应加热 频率跟踪 锁相环
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钢板感应加热的试验研究 被引量:4
12
作者 于湛 陈昊 周月明 《宝钢技术》 CAS 2011年第3期50-53,共4页
钢板的感应加热工艺中,升温速度和升温曲线影响钢板的温度分布。对感应加热炉内磁场进行测量,分析了磁感应强度的分布,确定了感应加热温度分布的均匀区域;设置测温点测量不同加热工艺的温度;并针对钢板感应加热过程中升温速度以及升温... 钢板的感应加热工艺中,升温速度和升温曲线影响钢板的温度分布。对感应加热炉内磁场进行测量,分析了磁感应强度的分布,确定了感应加热温度分布的均匀区域;设置测温点测量不同加热工艺的温度;并针对钢板感应加热过程中升温速度以及升温曲线对钢板温差的影响进行试验研究,结果表明:随着升温速度的提高,钢板的温差增加;相同的升温速度时,不同的升温曲线对钢板的温差有重要影响,合适的升温曲线有利于减小钢板的温差。 展开更多
关键词 感应加热 磁场分布 升温速度 升温曲线 温差
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塑化机料筒与螺杆双边电磁感应的加热技术 被引量:1
13
作者 冯桂宏 陈思旭 +1 位作者 于建英 张炳义 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期108-110,114,共4页
塑化机料筒单边加热会导致物料加热不均、径向温差大、效率低等问题,提出了一种基于三相感应电机原理的塑化机双边电磁感应加热技术;设计了样机,仿真计算了料筒和螺杆的涡流分布;分析了系统结构参数对加热性能的影响,并对样机进行了温... 塑化机料筒单边加热会导致物料加热不均、径向温差大、效率低等问题,提出了一种基于三相感应电机原理的塑化机双边电磁感应加热技术;设计了样机,仿真计算了料筒和螺杆的涡流分布;分析了系统结构参数对加热性能的影响,并对样机进行了温升试验,通过对比发现设备径向温差明显减小,预热时间大大缩短。 展开更多
关键词 塑化机 料筒与螺杆 电磁加热 感应电机 涡流
原文传递
控制感应加热电源功率稳定的模糊控制方法 被引量:2
14
作者 刘庆雪 刘宁 公茂法 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第10期56-59,共4页
感应加热电源中由于温度的影响,负载等效参数会发生变化,造成感应加热电源主回路谐振频率变化,引起电源的输出功率不稳定。针对这种情况,提出了一种双闭环控制结构和模糊控制方法,使得负载变化时保持感应加热电源的输出功率稳定。实际... 感应加热电源中由于温度的影响,负载等效参数会发生变化,造成感应加热电源主回路谐振频率变化,引起电源的输出功率不稳定。针对这种情况,提出了一种双闭环控制结构和模糊控制方法,使得负载变化时保持感应加热电源的输出功率稳定。实际运行结果证明了设计的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 感应加热电源 模糊控制 输出功率
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大功率电磁加热系统的散热设计 被引量:3
15
作者 樊波 李玲 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第2期265-268,共4页
热损耗是影响电磁感应加热系统可靠性的一个重要因素。为了研究系统的热量分布情况和热损耗对系统造成的不良影响,并能够在设计时及时进行改正,以15k W大功率电磁感应加热系统为例,分析了感应加热系统的热源与热损耗,通过理论计算,确定... 热损耗是影响电磁感应加热系统可靠性的一个重要因素。为了研究系统的热量分布情况和热损耗对系统造成的不良影响,并能够在设计时及时进行改正,以15k W大功率电磁感应加热系统为例,分析了感应加热系统的热源与热损耗,通过理论计算,确定系统主要元件的热损耗,进而完成系统的散热器的设计以及风机型号的选择。通过热仿真软件Flotherm对系统进行仿真,将仿真数据与样机实验数据进行对比,结果表明设计满足要求,为大功率电磁加热系统散热优化设计提供了科学依据。 展开更多
关键词 电磁感应加热 热损耗 热设计
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基于Flotherm的感应加热的散热设计 被引量:3
16
作者 史延东 魏宇亮 宁飞 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第30期160-163,共4页
电磁感应加热在锻造、热处理、熔炼等方面得到了广泛的应用,在大功率电磁感应加热系统中,散热是影响系统稳定运行的重要因素之一。对此在分析电磁感应加热系统中的热源与热损耗的基础上,运用仿真的方法对系统中的热损耗进行了估算。在... 电磁感应加热在锻造、热处理、熔炼等方面得到了广泛的应用,在大功率电磁感应加热系统中,散热是影响系统稳定运行的重要因素之一。对此在分析电磁感应加热系统中的热源与热损耗的基础上,运用仿真的方法对系统中的热损耗进行了估算。在对散热系统中的散热器和风机进行了设计之后,结合热损耗的估算结果,用热仿真软件Flotherm对散热系统进行了仿真。最后通过实验验证了这种设计方法的可行性。 展开更多
关键词 电磁感应加热 热设计 热仿真
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交流高频大电流国家基准的建立 被引量:5
17
作者 张江涛 田锋 +4 位作者 潘仙林 王磊 赵毅 许晨 张德实 《中国计量》 2011年第6期68-71,共4页
交流电流国家基准向高频大电流发展是近年来国际研究的一个热点。在高频冶炼中使用的感应炉是利用感应热电效应而使物料加热或熔化的电炉,感应电热的特点是在被加热物料中转变的电热功率(电流分布)很不均匀,表面最大,中心最小,称... 交流电流国家基准向高频大电流发展是近年来国际研究的一个热点。在高频冶炼中使用的感应炉是利用感应热电效应而使物料加热或熔化的电炉,感应电热的特点是在被加热物料中转变的电热功率(电流分布)很不均匀,表面最大,中心最小,称为趋肤效应。为了提高感应加热的电热效率,供电频率要适宜.小型熔炼炉或对物料的表面加热均采用高频电流。 展开更多
关键词 高频电流 国家基准 交流电流 大电流 感应加热 表面加热 感应炉 热物料
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一种新的模糊控制方法在感应加热电源中的仿真分析 被引量:1
18
作者 付焕森 吴雷 +1 位作者 蒋峰 韦凯 《工业加热》 CAS 2008年第3期40-42,共3页
常规感应加热电源的设计是基于形状和密度规则的金属加热,由于不规则加热金属在感应线圈行走速度相同,造成在同样的功率下加热金属出现温度不均匀的现象。提出了一种新的模糊控制方法,改变常规的模糊控制输入量,根据加热金属形状和密度... 常规感应加热电源的设计是基于形状和密度规则的金属加热,由于不规则加热金属在感应线圈行走速度相同,造成在同样的功率下加热金属出现温度不均匀的现象。提出了一种新的模糊控制方法,改变常规的模糊控制输入量,根据加热金属形状和密度的不同,实时调整功率的大小。在MATLAB中进行仿真,仿真证明该方法改善了常规模糊PID控制方法和以往感应加热电源设计的不足,具有有效性和广泛应用性。 展开更多
关键词 感应加热电源 模糊控制 不规则金属
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基于ANSYS的锻件感应加热温度场的数值模拟研究 被引量:7
19
作者 张月红 《工业加热》 CAS 2009年第2期23-26,37,共5页
针对感应加热过程中工件温度难以测量的问题,应用电磁学和传热学基本理论,建立了锻铸坯料电磁场和温度场分布的数学模型,运用ANSYS软件对感应加热过程温度分布进行变参数研究,为揭示铸坯感应加热过程的规律、优化工艺参数提供理论依据。
关键词 感应加热 有限元法 数值模拟 磁-热耦合场 温度场
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一种新型感应加热电源调功方式的研究 被引量:7
20
作者 毛鸿 侯振程 《电工技术杂志》 1998年第1期34-36,共3页
在对现有各种感应加热装置功率控制方式比较的基础上,提出一种基于频率跟踪的较优的脉宽调制(PWM)和脉频调制(PFM)相结合的功率调节方式。
关键词 功率 调节系统 频率 跟踪 感应加热电源
原文传递
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