可控硅感應加熱中頻電源頻率跟蹤的相關控制技術研究.pdf

1、為了解決并聯(lián)型可控硅感應加熱中頻電源頻率跟蹤和換相控制可靠性差、功率因素低、啟動成功率不高等問題，對頻率跟蹤等相關控制技術進行了研究。文中分析了電流型單相逆變器負載電路的數(shù)學模型、負載頻率特性和穩(wěn)態(tài)特性，討論了運行中開關器件動態(tài)參數(shù)特性、負載等效參數(shù)動態(tài)特性、功率因數(shù)等對頻率跟蹤控制性能的影響，基于對現(xiàn)有跟蹤控制方式的對比研究，提出了一種基于ARM和FPGA的跟蹤控制方法。在課題研究中，具體完成了以下工作：
　　首先，在逆變器換相

2、過程中，基于觸發(fā)引前時間、換流時間、功率因數(shù)、負載諧振頻率、工作電壓和電流等參數(shù)間的數(shù)學描述，研究了基于觸發(fā)引前時間跟蹤控制的換相控制方法，基于電壓過零點相位補償策略，確定了準確的換相觸發(fā)時間。
　　基于頻率跟蹤性能與容性工作狀態(tài)關系的研究，提出了采用模擬、數(shù)字濾波和計數(shù)技術實現(xiàn)高精度的頻率跟蹤，并可提高功率因數(shù)。
　　基于上述頻率控制跟蹤方法，提出了一種基于負載固有諧振頻率的預充電啟動控制策略。該啟動控制策略可識別負載電路

3、諧振頻率，準確獲得逆變器的啟動頻率；在預充電回路二次充放電的同時，如果使逆變器在該啟動頻率下進行工作，可確保啟動初期負載電路能快速地積累足夠能量，保證逆變器準確換相，確保系統(tǒng)快速達到穩(wěn)定運行狀態(tài)。
　　最后，設計了基于ARM和FPGA的軟硬件控制平臺，搭建了試驗平臺，對逆變器可控硅觸發(fā)控制信號、可控硅驅動信號質量等進行了測試，通過整機聯(lián)調試驗驗證了頻率跟蹤控制策略的優(yōu)良性能。
　　研究結果表明，本文提出的頻率跟蹤控制策略可在