塑機(jī)螺桿電磁加熱器研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、現(xiàn)階段的螺桿擠出機(jī)普遍采用電熱圈加熱的加熱方式,它通過(guò)接觸傳導(dǎo)方式把熱量傳遞到料筒,但只有緊靠在料筒內(nèi)側(cè)表面的熱量才能得以應(yīng)用,而外側(cè)的熱量大部分散失到空氣中造成熱傳導(dǎo)損失,并導(dǎo)致環(huán)境溫度上升。另外電阻絲加熱還有一個(gè)缺點(diǎn)就是功率密度低,很難適用于高溫場(chǎng)合,為此,本課題采用電磁加熱技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)螺桿擠出機(jī)料筒加熱,具有加熱效率高、速度快、可控性好等特點(diǎn)。
　　本研究根據(jù)電磁加熱的原理,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了適用于螺桿擠出機(jī)的10KW電磁加熱控制系統(tǒng)

2、,完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件電路設(shè)計(jì)包括多路直流電源、主激勵(lì)電路、全橋驅(qū)動(dòng)電路、逆變電路、LC諧振電路等設(shè)計(jì)。各電路之間存在以下聯(lián)系:首先380V三相交流電通過(guò)整流濾波后輸出直流電壓,電壓通過(guò)降壓后供開(kāi)關(guān)電源工作,并由變壓器輸出多路電,多路電壓通過(guò)整流后輸出多路直流電,其中一部分供激勵(lì)電路并利用其產(chǎn)生的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)光耦,光耦連接著IGBT組成的逆變電路最終通過(guò)負(fù)載LC諧振輸出正弦信號(hào)使導(dǎo)體產(chǎn)生渦流給料筒加熱。IGBT作為逆變

3、電路中的開(kāi)關(guān)元件可以工作在15kHz~25kHz頻段,它由不可控三相全橋式整流電路和單向半橋電壓型逆變電路作為主電路。采用脈沖頻率調(diào)制PFM進(jìn)行恒功率控制。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了自帶看門(mén)狗和低電壓保護(hù)的Atmega16主控芯片,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)工作電流、電網(wǎng)電壓、負(fù)載溫度的管理和監(jiān)控,同時(shí)充分考慮IGBT死區(qū)、驅(qū)動(dòng)隔離及相應(yīng)的保護(hù)。針對(duì)螺桿擠出機(jī)的料筒結(jié)構(gòu)和電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)存在的自身缺陷,在本次設(shè)計(jì)中,為了提高系統(tǒng)本身的安全性和穩(wěn)定性,采用的