电磁炉设计开题报告与文献综述

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1、 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） ： 年级专业： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 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:

2、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；

3、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

4、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 致其发热严重，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，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 IGBT 工作电流过零关断的目标。 所以，关断损耗就成了产品技术的主要矛盾。与单管自激式电路一样， 在低功率工作时的电磁炉，其能效值会急剧下降。为了妥善地解决这问 题，通常可考虑采用 PAM 方式来调节功率大小，实现 IGBT 在导通和关断 时均于零电流状态。当然，这会增加电路的复杂性，同时会增加成本。 本设计采用并联谐振电路能够在同频率下实现

5、大功率输出(如 20kHz/40kW) ,运用 PI 调节闭环控制实现 PWM 直流斩波功率调节电路,能 够实现无级调功， 通过锁相频率跟踪， 使得逆变器工作在容性谐振状态， 从而降低开关损耗并保证逆变器的运行安全。 并联谐振电路图 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1、串、并联谐振型逆变器的区别； 2、并联谐振型逆变器的工作原理及特点； 3、并联谐振型逆变器的调功方法； 4、并联谐振型逆变器的频率跟踪； 5、并联谐振型逆变器的控制电路设计； 6、并联谐振型逆变器的电路仿真； 三、研究步骤、方法及措施： 第 1-4 周查阅资料，阅读文献 根据毕业设计的题目要求， 阅读并联谐振型逆变器方面

6、的文献， 对其组成部分、工作原理、应用领域等有一个大体了解。针对其研 究方向进一步查阅资料，确定研究对象的可行性。完成开题报告。 第 5-8 周建立模型，设计电路 鉴于前四周的准备工作，熟悉并联谐振型逆变器的电路基本原 理、工作步骤，分析比较其优点和不足，并学习参数计算方法。设 计硬件电路图与软件流程图，归纳解决主要问题等。 第 9-12 周算法研究，仿真实验 结合相关知识，对联谐振型逆变器进一步分析研究，运用相关 软件对设计电路进行模拟仿真，进行电路优化。 第 13-16 周软件设计，电路调试 学习计算机软件及编程语言，将理论上的功能换成能够识别的 语言代码，实现电气化控制，从而能够更为明了测试设计电路，以 对其不足提出改进。 第 17-18 周整理数据，撰写论文 总结前十六周所做的工作，按照规范要求撰写毕业设计论文。 四、研究工作进度： 第一周：通过查阅资料，了解并联谐振型逆变器以及电磁炉。 第二周：阅读并联谐振型逆变器原理及应用的相关资料，掌握相关 的知识以及方法，重点掌握电磁炉原理及设计方法。 第三周：翻译英文资料。学习相关应用软