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電力電子技術在感應加熱電源中的應用

發布時間:2018-08-28所屬分類:科技論文瀏覽:1

摘 要: 隨著我國微電子技術的不斷發展,當前電力電子技術在感應加熱領域的應用也變得越來越普遍,這對于感應加熱電源的設計與開發提供了良好的技術支持與保障。立足于電力電子器件的發展歷程,結合感應加熱電源的基本原理與特點,就電子技術應用于感應電壓的優缺點

  隨著我國微電子技術的不斷發展,當前電力電子技術在感應加熱領域的應用也變得越來越普遍,這對于感應加熱電源的設計與開發提供了良好的技術支持與保障。立足于電力電子器件的發展歷程,結合感應加熱電源的基本原理與特點,就電子技術應用于感應電壓的優缺點進行了分析與闡述,也希望可以為我國感應加熱電源的技術應用與發展提供思路與借鑒。

  【關鍵詞】電力電子技術,感應加熱,逆變器

電力電子技術

  1引言

  隨著電力電子器件的不斷發展,當前電子技術在感應加熱電源中的有效應用成為業內持續關注的焦點。結合目前感應加熱電源的基本工作原理,以DSP為核心的定焦鎖定控制電路獨特的優勢與作用,為實際工程的應用和推廣創造了良好的條件。為了進一步分析電力電子技術在感應加熱電源中的應用,現就電力電子器件的發展情況簡要分析如下。

  2電力電子器件發展概述

  從客觀上來看,電力電子技術與電力電子器件的發展是密不可分的,新的器件的出現與研發可以有效推動新技術領域的發展,而新的技術領域的發展也會為新器件提供廣闊的應用和發展的空間。由于大多數的器件都是通過開通的方式進行處理的,所以其控制關斷是無法自動實現的,特別是一些流控型的設備類型,本身其工作頻率就不高,所以很容易受到一些對弈工作頻率要求較高的領域的限制而影響其使用的廣泛性。

  在上個世紀的70年代時,被應用于改善工作頻率的場效應晶體管開始面世,而隨著技術的發展,在八十年代又陸續出現了可關斷晶閘管以及壓控型器件等等,這些設備與器件作為功率場效應經管的替代品,其在很大程度上促進了電力電子技術的快速全面發展,同樣也催生出了許多新的科技與產品類型,感應加熱電源就是其中之一。

  3感應加熱電源概述

  感應加熱電源是一種特殊的加熱電源,其主要包括以下幾個方面的原理與特點。

  3.1感應加熱的基本原理

  感應加熱電源的基本原理激素采用線圈通入電流的方式產生交變的磁場,然后利用磁場來產生渦流獲得加熱的效果。由于導體可以產生渦流進而達到持續加熱的效果。從原理上來看,導體的導電是出現內部大量自由電子移動的主要因素,所以只要在導體上施加電壓,就可以形成電流,而電子移動過程中會持續遇到阻力,阻力的值與電流的值密切相關,所以可以作為電阻值來調整導電性能。由于電阻是必然存在的,所以隨著阻力的變化,熱能也會持續產生,根據楞次定律來進行分析,就不難發現Q=I2RT,其中Q為熱量,而I是電力的強度,R則是阻值,T是電流的經過時間。

  在磁場產生時,其主要由兩種不同的類型,一種是恒定的直流電經過時會產生相對穩定的磁場,而當交流電經過時,就會產生變化的磁場,在變化的磁場中會出現集膚效應,而這種效應也大多是從導體的表面經過的,所以具有導電面積減少以及電阻值增加的特征。

  另外,集膚效應會隨著導體電流的變化而變化,當有效導電面積變化時,其電阻值也會相應變化。由此可見,當電流經過表層時,會導致熱量集中在表層,這個時候就可以采用計算機控制的方法來對導體的表層進行持續加熱。

  3.2感應加熱的特點

  感應加熱主要具有以下幾個方面的特點:首先,效率高、加熱速度快。由于本身感應加熱就是通過金屬內部電流滲透的方式進行深度加熱,所以有效減少了熱傳導的時間,其生產熱量的效果更是超過大多數產熱方式;其次,鐵屑的損耗較小,由于加熱速度快,所以產生的消耗更少,大多數情況下采用石油以及煤氣即可完成加熱;再次,自動化程度高,感應加熱裝置可以頻繁的啟停,所以其對于溫度的控制精度也十分精確;最后,節能環保的特征,由于不工作時可以直接關閉,沒有噪聲和直接生態污染,十分環保。

  4電子技術應用于感應電壓的優缺點

  4.1應用優點

  電子技術應用于感應電壓,最為關鍵的優點就是控制十分靈活,升級便捷,只需要對算法進行更改就可以升級,不需要進行設備的更換,節約了成本與資金;其次,利用計算機進行控制可以提升設備的可靠性,而標準化程度也相對較高,生產十分便捷;最后,隨著電子技術的不斷發展,目前電子數字控制技術也成功取代了固有的模擬控制技術,所以控制系統的整體穩定性也有所增強,更加適應新的技術應用環境。

  4.2應用缺點

  當然,在技術的應用過程中,也不可避免的會出現一些有用電子技術本身或者感應電壓技術本身的固有缺點。比如說其本身具有反應速度慢以及控制系統不連續的問題,這些問題必須結合模擬器進行優化才能夠彌補或者解決。另外,還存在有高頻變化的電流可能會影響渦流形成的機理,進而導致加熱的不均勻性,甚至在一些情況下還會出現失控的情況,不利于提升技術應用的穩定性。

  5電子技術在感應加熱電源中的應用

  采用計算機編程的方式實施DSP技術,確保內部的程序與數據分開,利用專門的硬件計算器與流水線搭配開展操作。DSP技術主要包括的特點可以劃分為以下幾個方面:首先,DSP技術能夠實現一次加法與乘法的運算,并將程序與數據分開處理,確保指令的加法與乘法;其次,較低的開銷甚至沒有開銷的循環硬件支持,同時可以同時執行多個操作;再次,支持流水線的作業;最后,可以在單個周期內實現多個地址與傳統利用模擬器脈沖的方式進行處理,通過設置DSP芯片來實現事件管理器的作用,并利用設置變成的方式來降低工作量,確保模擬電路與電路老化的處理。

  6總結

  綜上所述,隨著電力電子技術日趨成熟,目前其在感應加熱領域的應用也得到了人們的認可與技術支持。在一些性能較為優良的器件當中,比如IGBT以及VMOS等器件都為感應加熱電源的技術研發提供了技術支持與條件?刂萍夹g的不斷完善更是隨著各種新器件的出現與發展給整個工業加熱領域帶來的生機與活力,促進了電子技術的應用同時也為感應電壓本身的發展提供了保障。

  參考文獻

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