大型工件感應(yīng)加熱關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)的方法使被加熱工件內(nèi)部產(chǎn)生渦電流，依靠這些渦流的能量達(dá)到加熱目的。隨著感應(yīng)加熱理論和技術(shù)的不斷發(fā)展，感應(yīng)加熱已經(jīng)應(yīng)用工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。然而基于試驗(yàn)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法卻耗時(shí)費(fèi)力，并且成本高。因此，感應(yīng)加熱數(shù)值模擬計(jì)算具有重要意義。目前，很多研究人員開(kāi)始對(duì)感應(yīng)加熱數(shù)值模擬方法進(jìn)行研究，并已取得了一定的成果。本文根據(jù)PWM控制技術(shù)設(shè)計(jì)感應(yīng)加熱電源，采用溫度和功率的閉環(huán)控制進(jìn)行功率調(diào)節(jié)；并研究建立有限差分計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)45＃鋼大

2、型圓柱體工件的感應(yīng)加熱過(guò)程溫度計(jì)算。
　　全文內(nèi)容分為4章：
　　第1章，簡(jiǎn)述了本文選題背景和意義。分析了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在感應(yīng)加熱電源部分和數(shù)值模擬方面所做的研究工作，最后給出了本文主要研究?jī)?nèi)容。
　　第2章，介紹了感應(yīng)加熱電源主電路結(jié)構(gòu)。詳細(xì)分析了逆變器的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)，最終選擇電壓型逆變器進(jìn)行電源部分主電路設(shè)計(jì)。敘述了感應(yīng)加熱電源功率調(diào)節(jié)的幾種方法，采用PWM波控制方法進(jìn)行電源控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后，分析了感應(yīng)加熱系統(tǒng)中的

3、溫度控制過(guò)程，采用數(shù)字PI控制算法實(shí)現(xiàn)了電源的輸出功率與溫度的閉環(huán)控制，并給出了閉環(huán)控制規(guī)則。
　　第3章，根據(jù)傳熱學(xué)的基本理論推導(dǎo)了感應(yīng)加熱數(shù)值模擬通用計(jì)算模型，并采用控制容積法和有限差分法建立了一維有限差分模型和二維有限差分模型。隨后進(jìn)行了感應(yīng)加熱相關(guān)理論分析和邊界情況分析。最后，總結(jié)本文所研究的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的所有有限差分模型。
　　第4章，搭建以45＃鋼為材料的大型圓柱體工件的感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。給出了感應(yīng)加熱有限差分模