论文部分内容阅读
随着塑料行业竞争的日益激烈,为降低产品成本,在保证原材料质优价廉的情况下,技术含量和自动化程度高,且能够满足节能降耗要求的塑料机械成为塑料加工企业首选引进的设备。本文改变了以往传统的塑料机械电热丝加热的方式,设计了一种利用电磁感应技术实现的加热电源系统,提高了塑料机械的工作性能,节省了能源成本。本文首先介绍了国内外塑料机械行业加热电源系统的发展现状及电磁感应技术的加热原理,分析了串并联谐振逆变器的拓扑结构与特点。根据塑料机械行业的应用实际,着重分析了并联谐振逆变器的负载特性及控制目标,采用了单管零式准谐振逆变电路作为塑料机械加热系统中的电源主电路,并对该方式的各种工作状态进行了详细的分析,为软开关控制方案的提出提供理论依据。在控制电路部分,介绍了同步振荡电路、驱动电路、检测保护电路以及各种辅助电路,解决了当前感应加热控制电路中存在的一些不足,设计了低损耗、恒功率、恒温度等系统的控制,使该产品成为了一种高效率、高可靠性、高准确性、低功耗的新型加热控制电路。本文对LC电磁振荡、IGBT的驱动及保护、低损耗控制和恒功率控制的硬件进行了深入的研究与试验,给出了主要参数的选择以及抗干扰的方法;采用同步电路实现了逆变器工作频率的自动跟踪,设计了较好的IGBT的驱动及保护电路;针对IGBT容易由于过热和过压而损坏的问题,提出了解决办法,使感应加热控制电路可靠的工作。采用了一种片内振荡的方式从软件上实现了谐振频率的跟踪,并分析与设计了该电路的启动方案。在控制电路的软件设计中,按照功能将整个系统分成若干模块,然后对各个模块进行详细而深入的设计,并采用数字PID方法实现了温度的控制。最后通过对系统的试验调试表明系统满足实际应用要求,运行可靠准确,适合于在塑料机械行业中推广。