随着我国制造业的快速发展,传统的轴承加热方式如油煮、烘烤等方法已经越来越不能适应当前的需求,已逐步被基于电磁感应原理的轴承感应加热装置所取代。而现今的感应加热装置大多是对负载的针对性很强,当负载变化较大时往往效率很低。研制适应多种负载的感应加热器成为一个发展趋势。作为校企合作联合开发的应用型课题,它在工业应用方面具有广泛的前景和积极的意义。课题主要有两个基本任务:一是研究影响加热效率的主要因素;二是在理论研究的基础上,开发和研制适应多种负载的中频感应加热装置。中频轴承感应加热装置的硬件部分由控制和驱动两部分组成,它具有温度控制加热,时间控制加热,声音提示,自动消磁,自动保护,错误显示等功能。控制部分的微控制器选用了瑞萨半导体的通用型单片机R8C,它与外围电路配合组成的控制系统,可以将通过热电偶采集的温度信号采样并处理,根据实时温度控制触发脉冲的产生。驱动部分通过接收来自单片机的信号来控制器件导通,达到控制加热过程的目的。电源的整体设计及工作原理分析:本电源主电路采用交-直-交结构,包括变压器、整流器、直流滤波器、逆变器、交流滤波等组成部分。先将50Hz交流市电经变压整流、滤波变为平稳直流,再由单相全桥逆变器将平稳直流电变成等脉宽输出的交流电,再经滤波电路后,由变压器隔离输出,得到所要求的交流电。软件上使用了瑞萨公司的HEW编译环境,使用C与汇编语言混合编程的方式,按照模块化的思想实现各个功能。其主要模块有:定时中断模块;A/D转换模块;显示模块;错误检测模块,加热模块,保护模块等。介绍了轴承感应加热中所需应用的基本原理,对集肤效应、透入深度、邻近效应、圆环效应、热传导、热对流和热辐射的原理和意义作了简要说明和阐述。分析了影响加热效率的主要因素,得出频率对加热效率的影响曲线,为频率调整提供理论基础。最后通过理论分析和软硬件设计,得到轴承感应加热装置的样机。试验表明,完全达到了预期的效果。本文从轴承感应加热的原理出发,叙述了系统的硬件设计,包括系统基本参数的选择、各部分组成及设计等;系统的软件设计,包括编译环境的选择、模块化编写等;最后就试验数据作了对比和分析,比较完整地叙述了中频轴承感应加热装置的开发过程。