燕山大学
本科毕业设计(论文)开题报告
课题名称:基于并联谐振型逆变器的电磁炉设计学院系):里仁学院电气工程及其自动化系年级专业:学生姓名:指导教师:完成日期:
f一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义随着全球经济的快速发展,人类对能源的需求日益增加,如何实现能源的可持续发展,已经成为世界各国必须解决的问题。基于常规能源枯竭和环境保护的考虑,目前世界各国都已经把开发新能源和利用可再生能源作为未来能源发展的方向。近年来,国际油价急速飚升,使中国各行各业的燃料消耗成本越来越大,国家节能减排、综合管理整治工作也深入开展,绿色、节能、环保型产品将逐渐成为大势所趋,而电磁炉的优点最为突出:1、清洁无烟、无明火、不产生废气、结构简单。2、使用方便体积小移动方便便于携带。3、多功能性功能齐全蒸、煮、煎、炸、炖、涮、定时保温全有。4、经济加热速度快、加热效率高整机效率可以达到90%左右。5、安全全塑外封非接触式加热,无漏电,防水性,安全可靠。6、适用各种场所特别是禁火场所,因为通电时不产生明火无高温。近年来,国内外针对电磁感应加热技术的研究主要分成两个方向,一方面是以逆变为中心,研究串联谐振与并联谐振在感应加热电源系统中应用的各自特点及注意事项;另一方面重点则是放在加热线圈及加热工件间能量转移与功率消耗,这部分主要是以有限元分析法建模来探讨;另外也一直在高频、大功率、高可靠性的感应加热电源系统中做更近一步的研究。由于使用中、高频电流来做金属热处理或其他材料加工呈现急剧的增加,其应用范围如:表面硬化、铜钎焊接及熔化等。一般家用电磁炉采用传统的单管自激式电路,在额定工作电压为220V,当输出功率达到2000W以上时就会遇到困难。这是由于IGBT在高输出功率时受能效问题,及电磁辐射问题所困扰。要解决这一问题,通常是采用两只IGBT并联,以达到目的。而基于半桥串联谐振电容设计的电磁炉,主要缺点是功率因数低、稳定性差。逆变主回路上的功率因素低,大量电能损耗在电容和电感上,同时由于电压和电流的相位差会电网产生较严重的影响,产生谐波污染。逆变电路的大电流和多次谐波极大地影响了IGBT的正常运行,大电流导
f致其发热严重,多次谐波的影响容易导致其短路多次谐波的影响容易导致其短路。通常,电磁炉的输出功率是可以调节的是可以调节的,最常见的是采用PWM方式来调低输出功率。但这样存在难以实现IGBTr