并网型电磁炉老化测试馈能系统的研究与设计

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随着人类对能源需求的增加,能源危机日益严重。煤、石油等化石能源的不可再生性,制约着人类的社会的发展。同时,大量使用化学燃料造成了环境污染,特别是近年来酸雨、雾霾等恶劣天气频繁出现。从而让保护环境、节能减排越来越受到重视,并成为我国“十五”规划的重点工作之一。电磁炉作为把电能转化为热能的电子产品,已经走进了千家万户。在其生产过程中,由于受各种客观因素的影响,会出现一定几率的废品或不稳定的产品。如果这些废品或不稳定的产品流入市场,将会对商家的质量品牌造成非常大的影响。因此,需要在电磁炉出厂前对其进行老化测试,剔除废品和性能不稳定的次品,从而提高产品质量。传统的老化测试是使电磁炉加热装满冷水的锅,对其进行烧机测试。这样的烧机测试不仅耗费了电能,而且还会产生大量水蒸气。将老化测试车间置于高温高湿的环境下,会导致测试设备使用寿命大幅度缩短,并且需要大量的人力进行对锅加冷水、维护环境卫生等工作。本文对目前电磁炉行业老化测试模式和测试方法进行了深入研究,详细分析了电磁炉的工作原理和功率控制策略,同时对锅具上产生的感应电动势进行了研究,并计算出了等效负载电路。在此基础上,分析了电能感应耦合传输的基本原理和结构,提出了一种基于电磁炉的电能感应耦合传输的方法,用其替代传统老化测试时的锅具负载。最后巧妙地利用电能并网逆变回馈控制技术,把电磁炉老化测试时感应耦合接收负载产生的电能回馈到电网,实现电磁炉无水节能老化测试。另外,在系统整合上,利用无线组网技术实现了集中监控测试系统,进一步降低了生产线的人力成本,提高了生产企业的自动流水化作业水平。本课题制作了样机设备和监控系统,进行组装、调试和性能测试,并采用Matlab/Simulink仿真软件对电磁炉老化测试馈能系统进行仿真验证。样机的试验结果与仿真结果基本相同,验证了该系统的可行性,能够很好地实现电磁炉老化测试,节能效果显著。
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