Физические основы диэлектрического нагрева. Преобразователи частоты для установок диэлектрического нагрева. Регулирование напряжения выпрямителей. Система управления тиристорным выпрямителем. Расчёт двухполярного блока питания, генератора импульсов.
Аннотация к работе
Графическая часть состоит из 8 листов, в том числе: функциональная схема устройства, принципиальная схема силового блока и систем управления, технологическая части, временных диаграмм и экономическая часть проекта.Промышленная электроника связана с применением электронных: устройств в различных отраслях промышленности и обслуживает эти отрасли устройствами измерения, контроля, управления, преобразования электрической энергии, а также технологическими установками. Предлагаемый дипломный проект ставит задачу, дать физические представления о работе преобразователя частоты в установках диэлектрического нагрева, а так же их применении в различных отраслях народного хозяйства. Основные особенности диэлектрического нагрева состоят в следующем. Этот нагрев является прямым - электрическая энергия преобразуется в тепло непосредственно в объекте, помещенном в быстропеременное электрическое поле.Использование электрического тока, проходящего через диэлектрики и полупроводники в переменном электрическом поле, является основой диэлектрического нагрева, который имеет преимущества перед другими способами нагрева. Установки в т о р о г о в и д а применяются для нагрева протяженных плоских изделий: сушка текстильного волокна, рисунков на тканях, бумаги, фотопленки, химических и фармацевтических препаратов, полимеризации клеев, нагрев каучука, пастеризация и т. д. В результате центры электрического действия положительных и отрицательных частиц не совпадают и во внешнем пространстве такая молекула воспринимается как диэлектрика в электрическом поле: диполь, т. е. как система двух равных, но б - ориентационная поляризация противоположных зарядов q и - q, смещенных друг относительно друга на расстояние l (рисунок 1.1 ,а). Такой диэлектрик, имеющий ориентированные в одном направлении диполи, называют поляризованным. Происходящие в диэлектрике, помещенном в переменное электрическое поле, процессы определяются диэлектрической проницаемостью Вещественная часть комплекса "характеризует отношение емкостей конденсатора до и после введения в него диэлектрика - относительная диэлектрическая проницаемость вещества.Установки диэлектрического нагрева подразделяют на два вида: собственно установки диэлектрического нагрева, работающие на высокой частоте (ВЧ - установки - частота 20 КГЦ - 100 КГЦ), и установки сверх высокочастотного нагрева (СВЧ - нагрев - частота 1000 МГЦ и выше). Выбор рабочих параметров установки определяется рядом физических свойств нагреваемого материала. Глубина проникновения (см) определяет расстояние, на котором напряженность электрического поля ослабевает в е раз относительно ее знчения на поверхности: =9,55 / (1.2.1) Для материала слоистой стуктуры, в котором каждый слой отличается от другого значением относительной диэлектрической проницаемости () И толщиной (d1 и d2), при направлении поля вдоль слоев среднее значение В простейшем случае, когда материал по своей структуре однороден и отсутствует зазор между ним и пластинами конденсатора, напряжение, приложенное к материалу равно напряжению, подводимому к рабочему конденсатору Напряженность электрического поля в материале для плоского конденсатора = / dm .В комплект установок диэлектрического нагрева входят высокочастотный генератор; система защиты и сигнализации; технологический узел. Различные схемы исполнения технологических узлов установок диэлектрического нагрева показаны на рисунке 1.3.1 На рисунке представлены схемы технологических узлов для нагрева и сушки крупногабаритных изделий и порошкообразных материалов. Существуют установки диэлектрического нагрева для термообработки пористых резин, предварительного нагрева пресс-материалов, нагрева в процессе прессования, термообработки изделий и нагрева перед штамповкой, склеивания термореактивными клеями, обработки сельхозпродуктов и т. д. Применяемые установки диэлектрического нагрева по рабочим частотам условно подразделяют на установки средневолнового (f=0,03-1,0 МГЦ), коротковолнового (f=34-30 Мгц) в метрового (f = 30-300 МГЦ) диапазонов.Данные устройства не позволяют регулировать мощность, выделяемую в нагрузке. Применение данных полупроводниковых приборов позволяет регулировать мощность, выделяемую в нагрузке. Двухполупериодная схема однофазного выпрямителя со средней точкой (рисунок 1.4.2) обладает несколько лучшими энергетическими показателями. Наибольшее распространение среди однофазных выпрямителей получила двухполупериодная мостовая схема выпрямления (рисунок 1.4.3). Частота пульсаций выпрямленного напряжения в три раза больше частоты питающего напряжения; установленная мощность трансформатора должна быть на 35% больше мощности в нагрузке, что значительно увеличивает его габариты; стержни магнитопровода трансформатора подмагничиваются в процессе работы выпрямителя.В настоящее время для диэлектрического нагрева широко используются два типа генераторов: тиристорные инверторы и высокочастотные ламповые генераторы.
План
Содержание
Введение
1. Состояние вопроса
1.1 Физические основы диэлектрического нагрева
1.2 Установки диэлектрического нагрева
1.3 Структура установки диэлектрического нагрева
1.4 Источники питания установок диэлектрического нагрева
1.5 Преобразователи частоты для установок диэлектрического нагрева