同步雙頻感應(yīng)加熱電源的研究

仿真輸出結(jié)果如圖4所示。同步雙頻感應(yīng)加熱電源電路工作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，等效負(fù)載兩端的電壓呈現(xiàn)中頻信號(hào)和高頻信號(hào)疊加的周期振蕩波形，電壓信號(hào)波形的輪廓為中頻輸出的電壓信號(hào)輪廓，從該波形還觀察到高頻信號(hào)頻率約為中頻信號(hào)的20倍。
高頻感應(yīng)加熱電源單元及中頻感應(yīng)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(fù)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，改變電路高頻單元中阻抗元件參數(shù)，對(duì)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(shù)，對(duì)高頻單元的電壓電流波形影響相對(duì)較大。

5 同步雙頻感應(yīng)加熱電源硬件試驗(yàn)結(jié)果
利用一臺(tái)已有的MOSFET高頻感應(yīng)加熱電源及一臺(tái)IGBT中頻感應(yīng)加熱電源，搭建試驗(yàn)臺(tái)，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(duì)一件12齒輪的工件進(jìn)行感應(yīng)加熱淬火，中高頻部分同時(shí)起動(dòng)。

試驗(yàn)結(jié)果表明達(dá)到均勻淬火效果時(shí)，加熱時(shí)間為2．5 s。通過電路示波器觀察到電源負(fù)載變壓器初級(jí)電壓波形如圖5所示，該波形表現(xiàn)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(hào)的頻率為中頻電壓信號(hào)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(jié)論
對(duì)同步雙頻感應(yīng)加熱電源的電路結(jié)構(gòu)及應(yīng)用進(jìn)行了理論分析、仿真研究和硬件試驗(yàn)。同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)優(yōu)勢(shì)可總結(jié)如下：同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)與傳統(tǒng)方式相比，具有消耗能源少，需求空間小，產(chǎn)量大的優(yōu)勢(shì)。
基于已有的IGBT和MOSFET開關(guān)電源搭建了同步雙頻感應(yīng)加熱電源的樣機(jī)和試驗(yàn)平臺(tái)，通過對(duì)一件12齒的齒輪工件進(jìn)行感應(yīng)加熱淬火，從
而進(jìn)行同步雙頻感應(yīng)加熱的試驗(yàn)，驗(yàn)證了該雙頻拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)的正確性，得到的試驗(yàn)波形與仿真波形基本吻合。