同步雙頻感應加熱電源的研究

仿真輸出結果如圖4所示。同步雙頻感應加熱電源電路工作達到穩定狀態(tài)時(shí)，等效負載兩端的電壓呈現中頻信號和高頻信號疊加的周期振蕩波形，電壓信號波形的輪廓為中頻輸出的電壓信號輪廓，從該波形還觀(guān)察到高頻信號頻率約為中頻信號的20倍。
高頻感應加熱電源單元及中頻感應加熱電源單元各自輸出的波形，幅值及相位差正常，互不干擾。中頻單元輸出電流存在少量諧波。
在仿真的反復調試中發(fā)現，改變電路高頻單元中阻抗元件參數，對中頻單元輸出的電壓電流波形影響很小，但改變中頻單元中阻抗元件參數，對高頻單元的電壓電流波形影響相對較大。

5 同步雙頻感應加熱電源硬件試驗結果
利用一臺已有的MOSFET高頻感應加熱電源及一臺IGBT中頻感應加熱電源，搭建試驗臺，高頻部分頻率198 kHz，功率28．5 kW；中頻部分頻率10 kHz，功率56 kW。對一件12齒輪的工件進(jìn)行感應加熱淬火，中高頻部分同時(shí)起動(dòng)。

試驗結果表明達到均勻淬火效果時(shí)，加熱時(shí)間為2．5 s。通過(guò)電路示波器觀(guān)察到電源負載變壓器初級電壓波形如圖5所示，該波形表現為中頻電壓波形和高頻電壓波形疊加的周期性振蕩波形，其中高頻電壓信號的頻率為中頻電壓信號頻率的20倍。高頻成分峰峰值約2 200 V，中頻成分峰峰值約750V。

6 結論
對同步雙頻感應加熱電源的電路結構及應用進(jìn)行了理論分析、仿真研究和硬件試驗。同步雙頻感應加熱技術(shù)優(yōu)勢可總結如下：同步雙頻感應加熱技術(shù)與傳統方式相比，具有消耗能源少，需求空間小，產(chǎn)量大的優(yōu)勢。
基于已有的IGBT和MOSFET開(kāi)關(guān)電源搭建了同步雙頻感應加熱電源的樣機和試驗平臺，通過(guò)對一件12齒的齒輪工件進(jìn)行感應加熱淬火，從
而進(jìn)行同步雙頻感應加熱的試驗，驗證了該雙頻拓撲結構和參數的正確性，得到的試驗波形與仿真波形基本吻合。