电磁感应加热系统负载感应器研究.pdf

机电エ技本2015年第44卷第07期
研究与开发
DOI:10.3969/j,issn.1009-9492.2015.07.025
电磁感应加热系统负载感应器硏究
杨伟福,曹广忠,洪,李寒逸,王鑫
(深圳大学深圳电磁控制重点实验室,广东深圳518060)
摘要:针对电磁感应加热系统加热不均匀的问题,提出了改进型电磁感应加热系统并探讨其负载感应器的加热性能。基于An-
soft Maxwell2D,建立了传统型及改进型的电磁感应加热系统负载感应器有限元模型,采用二维涡流场分析方法对建立的两种
有限元模型进行了热性能仿真分析,探讨了两种电磁感应加热系统负载的涡涴损耗分布。硏究结果表明,提出的改进型电磁感
应加热系统具有更高效的加热性能和均匀加热的特点。
关键词:改进型负载感应器;有限元法;二维涡流场;热分布
中图分类号:0)441.3
文獻标识码:A
文章编号:1009-9492(2015)07-0081-05
Study on Load Inductor of Electromagnetic Induction Heating System
YANG Wei-fu, CAO Guang-zhong, QIU Hong, LI Han-yi, WANG Xin
(Shenzhen Key Laboratory of Electromagnetic Control, Shenzhen University, Shenzhen518060, China)
Abstract: Aiming at the problem of uneven heating of electromagnetic induction heating system, an improved electromagnetic induction
heating system is put forwarded and performance of the heating load Inductor is discussed in this paper. Based on Ansoft Maxwell 2D
Finite element models of the traditional and modified load inductor of electromagnetic induction heating system are established, the
two-dimensional eddy field analysis method is utilized simulate for the two finite element models, The eddy current loss distribution of
two kinds of loads of the electromagnetic induction heating system is investigated. The results show that the proposed improve
electromagnetic induction heating system has a more efficient heating performance and an uniform heating characteristi
Key words: improved load inductor; finite element method; 2D eddy current field; heat distribution
0引言
集肤效应和邻近效应,优化设计了感应加热线圈
电磁感应加热系统负载感应器由感应加热线的结构;刘元柱采用三维涡流场有限元分析法,
圈与被加热负载组成,可等效为电阻和电感的串初步分析了感应加热线圈的磁条、材料特性、结
联。电磁感应加热系统遵循电磁感应、集肤效应构对输出功率、温度分布、电磁泄漏等方面的影
和热传导三大基本原理,其负载感应器基于电磁响;D. Sinha“提出了双线盘的感应加热线圈,研
场与热场的强耦合场工作,且极易受温度变化影究了被加热负载与感应加热线圈的间隙、被加热
响,因此负载感应器是一个复杂的强非线性系负载材料与控制频率之间的关系,比较分析了双
统。国内外学者已对电磁感应加热系统负载感应线盘与单线盘的结构;SH. Hosseini、P. Hernan-
作,主要集中于dez?、 J. Eero0?等人研究分析了家用电磁感应
结构优化、等效电感和等效电阻模型等研究。
加热系统感应加热负载,通过数值仿真优化了感
L.C.MENG等人基于电磁感应加热系统负载应加热线圈结构、感应加热线圈与被加热负载的
感应器的磁场分析,采用三维有限元分析法,对间隙、磁条位置等,提出了最优负载感应器结构。
感应加热线圈进行了结构分析及优化设计;Makh
本文基于 Ansoft Maxwell2D,采用二维涡流
di Hediehloo0等人针对感应加热线圈的涡流损场分析方法,建立了电磁感应加热系统负载感应
耗,采用有限元分析法,分析了感应加热线圈的器的有限元仿真模型,分析了传统型加热负载器
*国家自然科学基金资助项目(编号:51275312);深圳市科技计划项目(编号:JSCC20141015153303491,JCYJ20140418182819160
收稿日期:2015-01-09
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