高频感应水加热系统的研制

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1、Y368575摘要本文介绍了一种新型的水加热方式：高频感应加热。这种方式使用了开关电●-—_——__●_-_一源的原理，使用串联谐振变换器作为核心的变化电路，通过变换电路将直流电压变为高频的交变电压，然后产生高频的电流对钢制的水管进行感应加热，进而加热流经钢管的水。由于工作电压、电流的频率很高，因此，所使用的电气元件可以做的比较小，使得整个系统的体积较小。同时，在电路结构上，它使用了多级变压器进行电的隔离。由于电源不和水直接发生接触，因此，它比传统的电加热方式——电阻加热安全的多。同时。由于它是实时加热，因此并不需要蓄水箱。---●_

2、-_---●一体积很小。另外，由于使用感应加热，因此效率很高。AbstractThispaperintroducesanewwaytoheatwater：Highfrequencyinductionheating．Itusesaseriesresonantconvertercircuitasthecorecircuit．ItusestheconvertercircuittOchangeDCvoltageintohi曲frequencyACvoltage，andthencreatehighfrequencycurrenttoheatth

3、eironpipe，andthenheatthewaterpassingthe，，，t}+tf．童Ef}}、、ironpipe．Becauseit’Shighfrequencyworkingvoltageandc11玎ent，theelectroniccomponentitusesCanbeverysmall，andthewholesystemCanbeverysmalltOO．Besides，asfarasthecircuitstructureconsider,it’Susesmanytransfertoperformelectro

4、nicisolation．Becausethewaterdoesn’tcontactwiththe，；}，：，powerdirectly,it'smuchmoresafetythanthetraditionalwayofheating：resistanceheating．Andbecauseit’Sareal—timesystem，itdoesn’tneedawatertank．It’S}efficiencyisveryhighbecauseit’Suseinductionheating．；，}，r：；；、k譬举}，浙江大学硕士学位论

5、文第一章绪论§1．1感应加热的发展状况感应(包括工频、中频、高频感应加热)加热的基本原理电磁感应和电流流过电阻会发热。在感应加热中，被感应的物体本身就是一个回路，当它的周围有交变的电磁场时，就会在物体内部产生感应电流。由于一般被加热的物体本身的电阻很小，因此产生的感应电流很大，这样感应加热具有高的功率密度(单位加热表面上的功率一般在0．1～2kW／cm2范围内)，因而加热速度快，能在数秒至数十秒的时间里将金属表面加热到8001400℃，因此，很早以前就在工业中获得广泛应用。近年来，随着科技的进步和人们生活水平的提高，感应加热也逐渐在日

6、常生活中获得应用，比如微波炉，感应电炉等等。与工业用感应加热相比，生活用的感应加热的设备的功率要小的多，但是使用的电路的频率则更高．由于频率高，可以减小电感元件和电容元件的体积。因此整体的体积也更小，易于安装和使用。随着人民生活水平的日益提高，热水器已经开始进入越来越多家庭。目前主要应用的热水器有三种：电热水器和燃气热水器和太阳能。这三种热水器都有各自的缺点：电热水器的功率太大，热效率低，加热时间慢，需要提前预热，还需要一个蓄水箱，且容易发生漏电事故。燃气热水器很容易由于燃烧不完全而导致一氧化碳中毒事故。太阳能热水器最安全，但是在最需

7、要用热水的冬季则由于自然条件的影响而达不到所需要的要求(主要是水温不够)。随着人们对热水器需求的不断增大，急需一种高效、安全的热水器。考虑到三种热水器的优缺点，我们决定研制一种电与太阳能相结合的热水器，这样，既能克服电热水器功率过大，又能够克服太阳能热水器温度不够的缺点。§1．2整体系统结构图及电路原理图我们所研制的高频感应水加热系统属于感应加热的又一种形式，与其他的感应加热相比，由于用途和被加热对象的不同，它在电路和结构上与一般的感应加热系统都有很多的不同。一般的感应加热系统的功率是恒定的，同时，被加热的对象一般都不与人体发生直接的

8、接触，因此，控制电路和保护电路都比较简单。。。如。4。i二。。，挺凌≤巍撼蕊≤溢&浙江大学硕士学位论文而我们所加热的水主要是用来洗澡或者洗手用的，因此对于安全性要求比较高。同时，对于水的温度要求能够随意控制，这就要求控制