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磁屏蔽对电磁出钢系统中感应加热电源功率损耗的影响
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作者 何明 李显亮 +2 位作者 王情伟 王连钰 王强 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期249-257,共9页
为降低钢包结构对电磁出钢系统中电源功率损耗的影响,提出了在线圈下侧与四周布置磁屏蔽材料的方法。采用数值模拟的方法分析了磁屏蔽对感应线圈周围磁感应强度和线圈最佳加热位置的影响,并通过实验进行了验证。确定了适用于电磁出钢技... 为降低钢包结构对电磁出钢系统中电源功率损耗的影响,提出了在线圈下侧与四周布置磁屏蔽材料的方法。采用数值模拟的方法分析了磁屏蔽对感应线圈周围磁感应强度和线圈最佳加热位置的影响,并通过实验进行了验证。确定了适用于电磁出钢技术的最佳的磁屏蔽尺寸和结构。结果表明,采用磁屏蔽的方法能够有效降低线圈的功率损耗,并提高线圈的最佳加热区域。当使用Cu作为磁屏蔽材料时,其最佳尺寸为高度200 mm、长度和宽度290 mm及厚度1 mm,并且网状结构在不影响水口座砖寿命的同时能够达到与传统结构基本相同的磁屏蔽效果。此时线圈的最佳加热位置会上移20.2 mm,这有利于电磁出钢系统中感应线圈的安装及其使用寿命的提高。 展开更多
关键词 电磁出钢系统 磁屏蔽 磁感应强度 最佳加热位置 感应加热
基于ANSYS的船用钢板往复式电磁感应加热成形性能研究
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作者 黄达望 柳存根 +1 位作者 张水明 汪学峰 《热加工工艺》 北大核心 2019年第10期1-5,共5页
针对电磁感应加热过程中集肤层效应所引起的加热深度过低等问题,提出往复式加热方法。基于ANSYS软件建立了船用钢板移动电磁感应加热三维有限元数值模拟模型,进行了往复式加热和单次加热的数值模拟试验,分析对比了不同加热方法对成形性... 针对电磁感应加热过程中集肤层效应所引起的加热深度过低等问题,提出往复式加热方法。基于ANSYS软件建立了船用钢板移动电磁感应加热三维有限元数值模拟模型,进行了往复式加热和单次加热的数值模拟试验,分析对比了不同加热方法对成形性能的影响。计算结果表明,相比于单次加热,往复式加热获得的角变形更小而横向收缩量更大,适用于需要获得更大的横向收缩量的加工情形。 展开更多
关键词 感应加热 往复式加热 数值模拟 温度场 变形场
加热功率和电流频率对钢轧辊感应加热效果的影响
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作者 孙格平 朱学刚 杨秀霞 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期206-210,共5页
采用3δ(电流透热深度)能量集中原理、以差分方式建立φ300 mm钢轧辊电磁感应加热模拟计算模型,探讨了不同加热和保温时间下,加热功率和电流频率对20 mm工作层的温度偏差、次表层温度最高点距辊面距离、轧辊蓄热量、能量消耗的影响。结... 采用3δ(电流透热深度)能量集中原理、以差分方式建立φ300 mm钢轧辊电磁感应加热模拟计算模型,探讨了不同加热和保温时间下,加热功率和电流频率对20 mm工作层的温度偏差、次表层温度最高点距辊面距离、轧辊蓄热量、能量消耗的影响。结果表明:感应加热应优先选用低频、大功率的方式,对于工作层温度均匀性要求较高的情况,可选用高频、小功率的加热方式。通过模拟计算手段,可实现内层温度的预测和监控。 展开更多
关键词 钢轧辊 感应加热 加热功率 电流频率 温度偏差 蓄热量
H型感应加热中间包车的设计 预览
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作者 李积文 何博 +2 位作者 何保卫 蒋军 章裕琳 《重型机械》 2019年第4期69-72,共4页
为了改善铸坯中心质量,目前特殊钢趋于采用低过热度浇注。为了控制浇注温度,往往采用中间包加热。文章分析了H型感应加热中间包车设计难点,H型感应加热中间包重量大,长水口距离浸入式水口的距离增大,支撑耳轴直径增大、中包最低点距中... 为了改善铸坯中心质量,目前特殊钢趋于采用低过热度浇注。为了控制浇注温度,往往采用中间包加热。文章分析了H型感应加热中间包车设计难点,H型感应加热中间包重量大,长水口距离浸入式水口的距离增大,支撑耳轴直径增大、中包最低点距中包壳底距离增大。对H型感应加热中间包车设计关键点拖链、升降装置、对中装置、主车架、传动系统进行改进设计,结合感应H型感应加热中间包的特点,给出了中包车设计的关键参数的确定方法,为H型感应加热中间包车的设计提供参考。 展开更多
关键词 连铸 中间包车 感应加热
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一种铝合金感应加热电源的设计 预览
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作者 王珏 窦爱玉 《变频器世界》 2019年第7期107-111,共5页
本文结合目前国内铝合金感应加热的现状,设计了一种铝合金感应加热电源。论文从感应加热电源等效电路出发,对系统主回路结构和控制回路进行了分析并在感应加热电源的整流、逆变、谐振回路以及控制回路等部分进行了器件参数选型与设计。... 本文结合目前国内铝合金感应加热的现状,设计了一种铝合金感应加热电源。论文从感应加热电源等效电路出发,对系统主回路结构和控制回路进行了分析并在感应加热电源的整流、逆变、谐振回路以及控制回路等部分进行了器件参数选型与设计。最后搭建了实验实物,通过实验数据分析可得出本文所提铝合金感应加热电源的可用性和实用性。 展开更多
关键词 电源 感应加热 LLC谐振拓扑
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双金属银合金铸件工艺设计及缺陷研究
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作者 曾乐 曹志勇 张文军 《铸造技术》 CAS 2019年第5期468-472,共5页
针对银合金双金属封严圈铸件生产过程中经常出现的夹渣缺陷进行研究,通过重点控制感应加热过程,减少可能出现的夹渣缺陷;采用感应线圈加热水冷成型工艺,制备了组织良好,理化性能达到要求的铸件。结果表明,零件夹渣缺陷最少的最佳工艺参... 针对银合金双金属封严圈铸件生产过程中经常出现的夹渣缺陷进行研究,通过重点控制感应加热过程,减少可能出现的夹渣缺陷;采用感应线圈加热水冷成型工艺,制备了组织良好,理化性能达到要求的铸件。结果表明,零件夹渣缺陷最少的最佳工艺参数为感应加热温度:815±5℃,感应电压:350±10 V;运用粘性理论分析获得了人工搅拌的最佳位置和最佳方法;在保证感应加热温度前提下,应降低感应频率,使熔剂更容易上浮,达到减少夹渣缺陷的目的。 展开更多
关键词 双金属铸造 夹渣缺陷 感应加热 粘度理论
C型边部感应加热器磁-热耦合数值模拟
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作者 赵涛 张浩 王子兵 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期202-206,共5页
基于电磁感应和传热学基本原理,利用ANSYS软件实现了C型边部加热器移动式感应加热的磁-热耦合有限元模拟。研究结果表明:涡流在钢板上呈涡旋状分布,涡流密度和焦耳热在感应头下方钢板边缘达到最大值;经加热后钢板边缘较初始温度有约40... 基于电磁感应和传热学基本原理,利用ANSYS软件实现了C型边部加热器移动式感应加热的磁-热耦合有限元模拟。研究结果表明:涡流在钢板上呈涡旋状分布,涡流密度和焦耳热在感应头下方钢板边缘达到最大值;经加热后钢板边缘较初始温度有约40℃的升高,有较好的补热效果。模拟结果与实际数据相一致,验证了数值模拟的准确性。提出了在ANSYS软件中获取钢板涡流的方法,并通过钢板焦耳热功率、电流转换效率和关键截面温度分布情况3个方面评价频率和感应头形状对加热效果的影响。研究表明:频率增加感应加热器加热效果显著增加,方形感应头加热效果优于圆形感应头。 展开更多
关键词 感应加热 电磁场 温度场 有限元分析
直轧过程中铸坯感应补热技术的研究
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作者 王学兵 张兴中 +1 位作者 仇圣桃 韩建淮 《热加工工艺》 北大核心 2019年第9期105-107,共3页
在直轧过程中,完整的铸坯温度监测体系是保证连铸直轧顺利进行的关键。采用感应补热的方法对连铸小方坯进行补热,建立了线材连铸小方坯热电耦合分析模型,获得了不同电感应加热参数条件下铸坯温度场的分布,分析了不同电流参数对加热效果... 在直轧过程中,完整的铸坯温度监测体系是保证连铸直轧顺利进行的关键。采用感应补热的方法对连铸小方坯进行补热,建立了线材连铸小方坯热电耦合分析模型,获得了不同电感应加热参数条件下铸坯温度场的分布,分析了不同电流参数对加热效果的影响。结果表明:随着电流频率的增加,铸坯心部温度增加量很小,而铸坯表面温度升高量与频率增加量基本成正比;当感应电流增大时,越靠近铸坯表面位置,温度的增加量越大。 展开更多
关键词 直轧 感应加热 数值模拟 热电耦合
筒体内壁堆焊焊后消氢感应加热温度场的数值模拟 预览
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作者 李向国 李铭 +2 位作者 杨杰 赵朋成 李滨 《机械制造文摘:焊接分册》 2019年第4期15-23,共9页
采用有限元方法对堆芯补水箱筒体内壁堆焊焊后消氢感应加热温度场进行了数值分析。针对筒体的结构特点,设计了一种加宽的C型感应线圈。研究了感应线圈的匝数、线圈与筒体的距离、线圈电流、电流频率对筒体温度分布的影响。结果表明,感... 采用有限元方法对堆芯补水箱筒体内壁堆焊焊后消氢感应加热温度场进行了数值分析。针对筒体的结构特点,设计了一种加宽的C型感应线圈。研究了感应线圈的匝数、线圈与筒体的距离、线圈电流、电流频率对筒体温度分布的影响。结果表明,感应线圈的形状决定了筒体温度场分布的形态,线圈中心对应筒体的温度比四周的温度高。线圈匝数、线圈电流和电流频率越大,筒体升温速度越快,温度分布越均匀。当线圈电流为215 A、电流频率为10 kHz、线圈匝数为15匝、线圈与筒体之间的距离为25 mm时,筒体加热时的温度分布均匀性较好,能够满足焊后消氢的工艺要求。筒体感应加热试验的结果表明,模拟温度与试验温度变化趋势相同,温度值较为吻合。 展开更多
关键词 感应加热 筒体 消氢 数值分析 温度场
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基于SiC器件的固态超高频感应加热电源 预览
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作者 石新春 马莽原 +1 位作者 付超 柴艳鹏 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期72-74,共3页
固态超高频感应加热电源由于工作频率高,工作状态受到主电路结构和器件性能的影响,工作频率和输出功率难以提升。通过能量守恒和傅里叶分解的方法,分析了双开关电路的工作原理和工作特性。采用SiC器件和双开关电路制作了一台1 MHz/1 kW... 固态超高频感应加热电源由于工作频率高,工作状态受到主电路结构和器件性能的影响,工作频率和输出功率难以提升。通过能量守恒和傅里叶分解的方法,分析了双开关电路的工作原理和工作特性。采用SiC器件和双开关电路制作了一台1 MHz/1 kW的实验样机,并给出了实验结果。结果表明该电路具有电压泵升作用;母线损耗减小,杂散电感无影响;设计的负载电路和采用的SiC器件减小了寄生参数;开关器件无需设置死区时间,可以提升工作频率,且工作于近似零电压的开关模式,降低了开关损耗。 展开更多
关键词 电源 双开关电路 感应加热 超高频
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基于居里点效应的大型筒节感应加热工艺技术
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作者 孙建亮 李硕 +2 位作者 焦云静 孙孟乾 张新有 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期78-85,共8页
为提高大型筒节感应加热装置的保温和加热效果,首先设计了大型筒节感应加热电阻保温装置,然后考虑金属的居里点效应,对大型筒节感应加热工艺路线进行了优化,基于有限元法建立了大型筒节感应加热电磁-热-应力耦合数学模型,研究了大型筒... 为提高大型筒节感应加热装置的保温和加热效果,首先设计了大型筒节感应加热电阻保温装置,然后考虑金属的居里点效应,对大型筒节感应加热工艺路线进行了优化,基于有限元法建立了大型筒节感应加热电磁-热-应力耦合数学模型,研究了大型筒节感应加热保温和电阻保温的效果、传统加热工艺和考虑居里点效应的感应加热工艺条件下的加热效果。结果表明,通过感应加热电阻保温装置和考虑居里点效应的感应加热路线的双重设计,缩短了大型筒节热处理高温保温时间,降低了大型筒节内外表面等效应力,改善了大型筒节热处理效果。 展开更多
关键词 大型筒节 感应加热 电阻保温 居里点效应 热应力
压光机电磁感应加热的实验研究 预览
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作者 赵佳龙 郑甲红 +2 位作者 毛廷廷 霍启新 刘杰林 《中国造纸》 CAS 北大核心 2019年第8期63-67,共5页
为研究外置式的电磁感应加热装置对压光机加热辊的加热情况,选取(加热)功率、(加热辊辊面与加热装置的)间距、(辊面)线速度3个对直径为300mm的加热辊影响因素进行了单因素实验和正交实验。实验结果表明,功率和间距对加热温度的影响较大... 为研究外置式的电磁感应加热装置对压光机加热辊的加热情况,选取(加热)功率、(加热辊辊面与加热装置的)间距、(辊面)线速度3个对直径为300mm的加热辊影响因素进行了单因素实验和正交实验。实验结果表明,功率和间距对加热温度的影响较大,线速度对加热温度的影响不显著;随着功率的增大或间距的减小,加热辊温度变化加快,最终温度较高;当功率为8kW、间距为10mm、线速度为49.00m/min时,加热速率最大。 展开更多
关键词 电磁感应 压光机 正交实验 加热速率
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Numerical simulation of the induction heating of a magnesium-alloy round billet 预览
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作者 JIN Xiaoli ZHOU Yueming XU Shiwei 《宝钢技术研究:英文版》 CAS 2019年第1期9-16,共8页
A mathematical model of the transient electro-thermal coupling of the induction heating of a magnesium-alloy round billet is established herein.The heating curve and temperature distribution characteristics of a magne... A mathematical model of the transient electro-thermal coupling of the induction heating of a magnesium-alloy round billet is established herein.The heating curve and temperature distribution characteristics of a magnesium alloy were calculated during induction heating under different parameters.Factors such as the number of coil turns and the cooling conditions were analyzed.A method for optimizing the temperature control mode and coil length of the magnesium-alloy round billet is proposed.The length of the coil and corresponding heating mode are determined through the coil length ratio(CLR),which provides a theoretical basis for the optimization of the magnesium-alloy round billet’s extrusion. 展开更多
关键词 INDUCTION HEATING temperature distribution MATHEMATICAL model PARAMETER optimization
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基于电磁感应加热原理的油田生产系统加热新技术 预览
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作者 曾黎 《油气田地面工程》 2019年第2期41-44,共4页
为解决油田生产系统高温洗井需求问题,需研究出一种方便快捷、安全可靠的现场升温新技术,电磁微波加热技术清洁环保、高效稳定,具有较高的实用意义。通过对高频感应加热电源常用的谐振电路(即串联、并联谐振电路)的分析表明,可采用复合... 为解决油田生产系统高温洗井需求问题,需研究出一种方便快捷、安全可靠的现场升温新技术,电磁微波加热技术清洁环保、高效稳定,具有较高的实用意义。通过对高频感应加热电源常用的谐振电路(即串联、并联谐振电路)的分析表明,可采用复合谐振式全桥逆变电路作为微波加热的主控电路。以24kHz/300kW感应加热电源为研究对象,利用水为媒介将热能存储起来或者应用于供热,提出了封闭式、嵌入式储热设备循环系统工程使用方案,初步确定了电磁微波加热系统的组成及高频逆变器的结构。 展开更多
关键词 电磁感应 加热系统 谐振电路 频率跟踪 锁相环
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Constant temperature control of tundish induction heating power supply for metallurgical manufacturing
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作者 Yufei YUE Qianming XU +1 位作者 Peng GUO An LUO 《能源前沿:英文版》 CSCD 2019年第1期16-26,共11页
The tundish induction heating power supply(TIHPS)is one of the most important equipment in the continuous casting process for metallurgical manufacturing.Specially,the constant temperature control is greatly significa... The tundish induction heating power supply(TIHPS)is one of the most important equipment in the continuous casting process for metallurgical manufacturing.Specially,the constant temperature control is greatly significant for metallurgical manufacturing.In terms of the relationship between TIH load temperature and output power of TIHPS,the constant temperature control can be realized by power control.In this paper,a TIHPS structure with three-phase PWM rectifiers and full-bridge cascaded inverter is proposed.Besides,an input harmonic current blocking strategy and a load voltage feedforward control are also proposed to realize constant temperature control.To meet the requirement of the system,controller parameters are designed properly.Experiments are con?ducted to validate the feasibility and effectiveness of the proposed TIHPS topology and the control methods. 展开更多
关键词 TUNDISH induction heating power supply(TIHPS) CONSTANT temperature control INPUT HARMONIC current BLOCKING load voltage FEEDFORWARD
管板一次侧堆焊焊后消氢感应加热温度场的数值模拟 预览
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作者 李向国 何锡鑫 +4 位作者 杨杰 唐洪磊 赵朋成 李滨 于超 《电焊机》 2019年第8期29-35,共7页
运用有限元方法对核电蒸发器管板一次侧堆焊的焊后消氢感应加热工艺进行数值分析。设计了适合管板感应加热的感应器结构,基于ANSYS的APDL程序建立管板感应加热的电磁-热耦合模型,分析感应加热过程的感应线圈结构和参数对温度场分布的影... 运用有限元方法对核电蒸发器管板一次侧堆焊的焊后消氢感应加热工艺进行数值分析。设计了适合管板感应加热的感应器结构,基于ANSYS的APDL程序建立管板感应加热的电磁-热耦合模型,分析感应加热过程的感应线圈结构和参数对温度场分布的影响。结果表明,在合适的参数下,侧面和底面同时安置感应线圈能极大提高加热效率并改善整体加热效果。采用优选感应加热参数进行相关实验,数值模拟得到的温度与实验结果基本一致。 展开更多
关键词 感应加热 电磁-热耦合 温度场 数值模拟
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Residual stresses of polycrystalline CBN abrasive grits brazed with a high-frequency induction heating technique
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作者 Wei XU Yejun ZHU +1 位作者 Baicun DU Wenfeng DING 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第4期1020-1029,共10页
Residual stresses produced in polycrystalline CBN abrasive grits during a high-frequency induction brazing process are calculated by using ?nite element analysis, with a consideration of the nonuniform temperature dis... Residual stresses produced in polycrystalline CBN abrasive grits during a high-frequency induction brazing process are calculated by using ?nite element analysis, with a consideration of the nonuniform temperature distribution in the induction brazing model. The in?uences of induction brazing parameters on the residual stresses of polycrystalline CBN abrasive grits have been analyzed, including the embedding depth, grit side length, etc. Results obtained show that the tensile stress with a 40% embedding depth is 292 MPa, which is the minimum on the bonding interface compared with other embedding depths. Meanwhile, the maximum tensile stress is 575 MPa, with an increase of 59% compared with that of a grit side length of 50 mm. Finally, the simulation results of the brazing residual stress of polycrystalline CBN abrasive grits have been con?rmed valid based on the residual stress measurement of the brazed monocrystalline CBN grit. 展开更多
关键词 Brazing residual stress Finite element analysis HIGH-FREQUENCY induction heating POLYCRYSTALLINE CBN GRIT
感应与传统加热低温回火对45钢管组织与性能的影响
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作者 冯佃臣 崔建新 +1 位作者 孙学贤 武星富 《热加工工艺》 北大核心 2019年第2期171-174,共4页
将45钢无缝钢管在冰盐水中冷却淬火,然后采用传统的箱式电阻炉和100 Hz、150 Hz频率快速感应电磁加热装置分别进行200℃低温回火。对淬火和不同加热回火后的45钢无缝钢管进行组织观察和硬度测试,并对不同回火后的试样进行冲击和拉伸试验... 将45钢无缝钢管在冰盐水中冷却淬火,然后采用传统的箱式电阻炉和100 Hz、150 Hz频率快速感应电磁加热装置分别进行200℃低温回火。对淬火和不同加热回火后的45钢无缝钢管进行组织观察和硬度测试,并对不同回火后的试样进行冲击和拉伸试验,观察拉伸后的断口形貌。试验结果表明:采用200℃的传统回火和快速感应回火都得到回火马氏体,但感应加热回火后仍然存在少量残余奥体,且拉伸断口都为韧性断口。感应加热回火较传统加热回火后的硬度、抗拉强度、冲击韧性和伸长率都高。其中,电流频率为150 Hz的感应低温回火的硬度、抗拉强度、冲击韧性值及伸长率最大,其值分别为:52 HRC,1463 MPa,211.66 J/cm~2和6.45%。 展开更多
关键词 45钢无缝钢管 淬火 感应加热 低温回火
具有感应加热功能的无线电能传输系统 预览
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作者 黄蓉蓉 蒋赢 +1 位作者 高金玲 杨文涛 《上海电机学院学报》 2019年第3期173-179,共7页
为实现车内饮品加热及电子设备充电,提出了具有感应加热功能的无线电能传输系统。当系统负载为金属锅具时可实现感应加热,为电子设备时可实现无线电能传输。采用串联谐振的高频逆变感应加热系统与串-串补偿拓扑结构的磁耦合谐振无线电... 为实现车内饮品加热及电子设备充电,提出了具有感应加热功能的无线电能传输系统。当系统负载为金属锅具时可实现感应加热,为电子设备时可实现无线电能传输。采用串联谐振的高频逆变感应加热系统与串-串补偿拓扑结构的磁耦合谐振无线电能传输系统的发射端一致,感应加热系统和无线电能传输系统即可共用一个发射端,从而节约了成本,减小了体积。针对磁耦合无线电能传输二次侧负载端电压随负载值大小改变而改变的问题,利用互感耦合模型进行理论分析,提出了在一次侧电压与二次侧电流之间的零相角频率下的变负载恒压充电设计,进一步分析了系统效率与工作频率、负载电压、耦合系数的关系。通过Simulink搭建仿真电路模型,其仿真结果和理论分析具有较好的一致性,验证了零相角频率下的变负载恒压充电设计的正确性和有效性。 展开更多
关键词 感应加热 无线电能传输 零相角频率 串联谐振
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带钢感应加热的数值模拟研究 预览
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作者 张贵杰 刘亭亭 刘洁 《华北理工大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期37-45,共9页
使用ANSYS有限元软件对带钢感应加热进行数值模拟计算,通过数值模拟获得了带钢在不同加热频率和不同电流密度(功率)时的温度场分布,分析了这2种影响因素对带钢加热效果的影响。结果表明:在一定情况下,加热频率和电流密度越大,带钢加热... 使用ANSYS有限元软件对带钢感应加热进行数值模拟计算,通过数值模拟获得了带钢在不同加热频率和不同电流密度(功率)时的温度场分布,分析了这2种影响因素对带钢加热效果的影响。结果表明:在一定情况下,加热频率和电流密度越大,带钢加热速度越快,当加热频率为2000Hz,电流密度为1.818×107A·m^-2时,加热速度最快,温差最小,加热效果最佳。 展开更多
关键词 数值模拟 感应加热 温度场
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