Высокочастотные индукционно-нагревательные комплексы на основе транзисторных преобразователей с многозонным регулированием

• Автор: Бабенко, Павел Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ В УСТАНОВКАХ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

1.1. Основные сведения о УИН

1.2. Определение эквивалентной схемы и основных соотношений для

расчета параметров системы «индуктор - нагреваемый объект»

1.3. Выбор способа включения компенсирующей емкости в УИН

1.4. Транзисторные инверторы в преобразователях частоты для УИН

1.5. Способы регулирования параметров ПЧ в УИН

1.6. Схемы преобразователей частоты с МИМ для установок

индукционного нагрева деталей, сопрягаемых горячей посадкой
1.7. Работа инверторной ячейки в режиме неискажающей передачи в
схеме ПЧ с МИМ
1.4. Выводы по главе
2. КОНСТРУКЦИИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИНДУКТОРОВ
2.1. Общие сведения о сквозном индукционном нагреве
2.2. Конструкции индукторов для нагрева плоских поверхностей
2.3. Конструкции индуктора совмещенного с вторичной обмоткой
согласующего трансформатора
2.4 Выводы по главе
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ УИН ДЛЯ МОНТАЖА И ДЕМОНТАЖА УЗЛОВ И МЕХАНИЗМОВ, СОПРЯГАЕМЫХ ГОРЯЧЕЙ ПОСАДКОЙ
3.1. Общие сведения и критерии проектирования унифицированных

3.2. Определение зависимости потребляемой мощности индуктора от
частоты питающего тока при изменении числа витков индуктора
3.3. Методика проектирования унифицирован ной системы « ПЧ -индуктор» для монтажа и демонтажа широкой номенклатуры деталей, сопрягаемых горячей посадкой при использовании одного ПЧ и набора сменных индукторов
3.4. Выводы по главе
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ УСТАНОВОК
ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список источников
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Высокая потребность в высокочастотной индукционной нагревательной технологии определяется тем, что во многих технологических операциях в тяжелом машиностроении, энергетике, металлургии, транспорте, таких как сборка и разборка узлов машин и механизмов, сопрягаемых посредством горячей посадки, термообработка стальных изделий перед штамповкой, восстановительной наплавкой и т. д., прямоточный нагрев жидкостей, полимеризация антикоррозийных покрытий металлических поверхностей данная технология нагрева является одной из самых эффективных [9, 16, 22, 39, 52, 53]. Малые габариты, малое количество витков высокочастотного индуктора, возможность придания ему любой конфигурации и получения секционированных легкоразъемных конструкций, позволяет проводить нагрев деталей в труднодоступных местах, обеспечивая эффективную реализацию требуемой технологии.
По мере расширения области применения высокочастотного индукционного нагрева существенные перемены происходят и в традиционных областях применения. Повышаются уровни мощностей, требования к механизации, автоматизации и компактности установок, к точности поддержания режима и экономичности процессов. Все это определяет ряд технических задач, стоящих в настоящее время перед разработчиками как в сфере модернизации существующих технологий нагрева, так и в новых ее применениях.
Одной из важных задач, возникающих при проектировании систем промышленного нагрева изделий и сред индукционным способом, является исследование системы «индуктор - нагреваемый объект» как нагрузки преобразователя частоты (ПЧ) [18, 19, 24, 64]. Результаты такого
исследования позволяют определить оптимальные с точки зрения

так как включение происходит при нулевом токе и нулевом напряжении.
При емкостной расстройке нагрузочного контура, когда частота управления инвертора ниже собственной резонансной частоты нагрузочного контура (рис. 1.13) открываются «чужие» обратные диоды Н)1, У04 и включение транзисторов УТ2, УТЗ приводит к сквозным токам и соответственно к большим импульсным потерям мощности, которые могут вывести транзисторы из строя.
и,В I,А Р,кВт
Рисунок 1.12 - Временные диаграммы работы инвертора напряжения при индуктивном характере нагрузочного контура

Рисунок 1.13 — Временные диаграммы работы инвертора напряжения при емкостном характере нагрузочного контура Существенным моментом, влияющим на надежность работы транзисторного инвертора напряжения в УИН является переходный режим
I,А Р,кВт
ІИНВ ІУ01,У04 ^ІІупрУТІЛГГЇ— Р/Т2. УТЗ К и иупр/Т2, УТЗ

850иэ 860иэ 870иэ 880иэ