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徵答案:為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大 == 獎金1400RMB == (此帖於2009.11結束)

這是我門QQ群(60168079) 發起徵答

徵答案:為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大
== 獎金1400RMB == (本群群友將不定時加碼)

有興趣參加者 請在2009.9.30前 請在底下跟帖
請不要用一句 渦流損 來解釋,這不是我門要的答案
請用整體原理(論文方式)來解釋
注意,你的答案會被我們群友質疑與辯論

評定標準 由群友投票決定

QQ群:60168079
QQ:852221687  劉永智
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yhxxm60
LV.5
2
2009-09-13 16:45
现在奖金已加到200元了
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yhxxm60
LV.5
3
2009-09-13 16:47
@yhxxm60
现在奖金已加到200元了
现在奖金已加到250元了
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irex
LV.5
4
2009-09-14 09:22
徵答案:為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大 (本群群友將 獎金 不定時加碼)
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2009-09-14 11:32
為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大
前提:电磁炉是工作在20-30khz的并联谐振电路,铁板是导电又导磁的物质.
电磁炉电流增大的原因:理想的谐振过程是不耗能的,器件损耗暂且忽略不计.电流增大说明产生了新的能量消耗,能量以热的形式消耗在铁板上了.
铁板发热的几个根本原因:
1、交变磁场作用铁板上使铁板切割磁力线产生的闭路电流使铁自身的电阻发热.电阻率很小的材料不容易发热.
2、高速交变的磁场对铁板磁化剩磁的矫顽作用发热.
3、高速交变的磁场使铁分子的电子排列方向高速的改变而发热.
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igbtsy
LV.9
6
2009-09-14 11:40
@秋天的风
為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大前提:电磁炉是工作在20-30khz的并联谐振电路,铁板是导电又导磁的物质.电磁炉电流增大的原因:理想的谐振过程是不耗能的,器件损耗暂且忽略不计.电流增大说明产生了新的能量消耗,能量以热的形式消耗在铁板上了.铁板发热的几个根本原因:1、交变磁场作用铁板上使铁板切割磁力线产生的闭路电流使铁自身的电阻发热.电阻率很小的材料不容易发热.2、高速交变的磁场对铁板磁化剩磁的矫顽作用发热.3、高速交变的磁场使铁分子的电子排列方向高速的改变而发热.
铁板比原来的锅底厚,等效阻抗低,所以电流就比原来的大.
如果材料的性质不同,还有可能电流比原来的还要小.
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yhxxm60
LV.5
7
2009-09-15 14:19
现在奖金已加到1400元了
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2010-07-16 14:40
@igbtsy
铁板比原来的锅底厚,等效阻抗低,所以电流就比原来的大.如果材料的性质不同,还有可能电流比原来的还要小.
专业。
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nk6108
LV.8
9
2010-07-16 19:44

归根究底,就是 有载Q值与反射阻抗。

并联谐振,在恒压条件下,元件电流只是各自随频率变化,干线电流为元件电流的Q份之一,「支流Q倍于干流」这种表述方式 是在恆流条件才合用的,

电磁灶的默认负载,是大块的薄铁板(强顺磁性、弱感性加阻性),效果跟变压器滿负荷相若,导致线圈电流增大的是涡流本身的加载效应而不是涡流损,铁板厚了,涡流总会增大,使得这「变压器」负荷加重,反射阻抗减小「原边」电流增大,且损耗性负载还会削弱无功循环,令有载Q值下跌更甚,干线电流也会跟着增大。

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spt77
LV.5
10
2012-01-09 15:00

牛人都跑哪儿去了?IREX,这个奖金还有效吗?

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caozhihong
LV.3
11
2012-01-11 10:26
@spt77
牛人都跑哪儿去了?IREX,这个奖金还有效吗?
就知道钱了啊,呵呵
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spt77
LV.5
12
2012-01-11 10:29
@caozhihong
就知道钱了啊,呵呵

有钱能使人推磨呀,哈哈!

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spt77
LV.5
13
2012-01-11 11:13
@spt77
有钱能使人推磨呀,哈哈!

问题已回答,觉得有用的,可以到我的百度文库下载完整文章!

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2012-02-17 22:43

列一个复数的式子,振荡回路有很多形式,相应式子列出来也都不一样,但其实都是一样的。我作的有几个这个excel表。

这个问题,最终看起来就是电源内阻和振荡回路阻抗匹配的问题。

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spt77
LV.5
15
2012-02-18 11:51
@长江后浪推前浪
列一个复数的式子,振荡回路有很多形式,相应式子列出来也都不一样,但其实都是一样的。我作的有几个这个excel表。这个问题,最终看起来就是电源内阻和振荡回路阻抗匹配的问题。
,能不能把你的EXCEL表给大家分享一下?
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2012-02-19 04:05
@spt77
[图片],能不能把你的EXCEL表给大家分享一下?
最好的匹配,最大的功率输出。
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xiaoxia8630
LV.5
17
2012-03-02 16:32

首先“電磁爐線圈上電流會加大”这一结论就错误,至于以后的推论那自然就更错误了。

所有的串联谐振电路,空载的状态都是最恶劣的,此时Q值最高,电流最大,频率最低。随着负载的加重,也就是说负载导磁性越好,负载也越重,电流反而是越小的,用纯铁工作状态应该差不多最好,但是随着温度的升高,负载会越来越轻,此时电流是上涨趋势的。 串联谐振加了负载相当于感应器并联的损耗的电阻,一个纯电感q值是最高的,所以空载对于整个系统来说q值最高,电压也最高。随着损耗的加大,q值越来越低。

重点:但是为什么我们看到到的电磁炉却是负载越轻电流越小呢,这主要是归功于负反馈的作用,至于是用电压负反馈还是电流负反馈都没所谓,当或者频率负反馈。当检测到负载谐振电压偏高就用这个信号控制逆变器工作换流时刻,致使偏离谐振点更大的角度工作。如果不同的负载,工作在相同的换向角,或者说都工作在准谐振状态,负载轻的电流大,但是这个电流是不做功的,大部分是经过的感应器。

这是基本道理,如果没明白这个道理,那么就对于感应加热应该是还没入门。

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spt77
LV.5
18
2012-03-05 13:15
@xiaoxia8630
首先“電磁爐線圈上電流會加大”这一结论就错误,至于以后的推论那自然就更错误了。所有的串联谐振电路,空载的状态都是最恶劣的,此时Q值最高,电流最大,频率最低。随着负载的加重,也就是说负载导磁性越好,负载也越重,电流反而是越小的,用纯铁工作状态应该差不多最好,但是随着温度的升高,负载会越来越轻,此时电流是上涨趋势的。串联谐振加了负载相当于感应器并联的损耗的电阻,一个纯电感q值是最高的,所以空载对于整个系统来说q值最高,电压也最高。随着损耗的加大,q值越来越低。重点:但是为什么我们看到到的电磁炉却是负载越轻电流越小呢,这主要是归功于负反馈的作用,至于是用电压负反馈还是电流负反馈都没所谓,当或者频率负反馈。当检测到负载谐振电压偏高就用这个信号控制逆变器工作换流时刻,致使偏离谐振点更大的角度工作。如果不同的负载,工作在相同的换向角,或者说都工作在准谐振状态,负载轻的电流大,但是这个电流是不做功的,大部分是经过的感应器。这是基本道理,如果没明白这个道理,那么就对于感应加热应该是还没入门。

哈哈!都是歧义惹的祸!“為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大”这句话有些别扭,产生歧义,xiaoxia8630 可能理解成“,“為何鐵板放在電磁爐------线圈电流会增大”了,我的理解是:“為何鐵板放在電磁爐線圈上------(整机)電流會加大”!

 

另外,为何说“為何鐵板放在電磁爐----線圈上電流會加大”结论是错误的呢?有没有具体的证据?如果没有具体的证据,仅凭一些想当然的定性分析,有时候会得出错误的结论!

 

值得注意的是,之前讨论的是家用电磁炉整机电流变化情况,电路为单管并联谐振的拓扑结构,在工作电压不变、IGBT占空比不变、准谐振的开环条件下,而没有负反馈的作用!如果考虑负反馈,负反馈的作用有多大?就没有标准可以对比了!在之前所述条件之上,我们可以计算得出,即使没有负反馈,放了铁板情况下,要比空载时整机电流大!

 

下面我们对线圈电流作具体的计算来看看:

 

对于线圈电流情况,我们可以先算出谐振电路总电流,再根据线圈电流=Q倍总电流计算得出。

 

条件:电压310VDC,占空比50%,只考虑基波

 

未放锅具(空载)

    率(KHz):   18         20          22        24         28       30   

线圈电流(A):   28.8      25.4       24       21.5      18.1      17.3

 

放置铁锅

    率(KHz):   18        20           22        24          28         30   

线圈电流(A):   35.9      32.3       29.4      27.5      20.9      22.5

 

从计算可以看出,加了铁板之后,线圈电流也变大了,这和我们一般想当然的认为是不同的!为什么会出现这种情况呢?主要原因是加了负载之后,线圈的参数完全不同了,电感量下降了,而不是仅仅Q值的变化!在多个参数的影响下,最终的结果是线圈电流也增加了!另外并联谐振和串联谐振电路特性也有很大的不同,在串联谐振电路中,线圈电流和整个负载的电流是相同的,等效串联电阻增加了,串联谐振电流就减小!而并联谐振电路支路电流受Q和等效串联电阻参数影响,取决于具体的参数组合!
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307544991
LV.6
19
2012-03-06 10:53
@spt77
哈哈!都是歧义惹的祸!“為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大”这句话有些别扭,产生歧义,xiaoxia8630可能理解成“,“為何鐵板放在電磁爐------线圈电流会增大”了,我的理解是:“為何鐵板放在電磁爐線圈上------(整机)電流會加大”! 另外,为何说“為何鐵板放在電磁爐----線圈上電流會加大”结论是错误的呢?有没有具体的证据?如果没有具体的证据,仅凭一些想当然的定性分析,有时候会得出错误的结论! 值得注意的是,之前讨论的是家用电磁炉整机电流变化情况,电路为单管并联谐振的拓扑结构,在工作电压不变、IGBT占空比不变、准谐振的开环条件下,而没有负反馈的作用!如果考虑负反馈,负反馈的作用有多大?就没有标准可以对比了!在之前所述条件之上,我们可以计算得出,即使没有负反馈,放了铁板情况下,要比空载时整机电流大! 下面我们对线圈电流作具体的计算来看看: 对于线圈电流情况,我们可以先算出谐振电路总电流,再根据线圈电流=Q倍总电流计算得出。 条件:电压310VDC,占空比50%,只考虑基波 未放锅具(空载)频   率(KHz):  18        20         22       24        28      30   线圈电流(A):  28.8     25.4      24      21.5     18.1     17.3 放置铁锅频   率(KHz):  18       20         22       24        28       30   线圈电流(A):  35.9     32.3      29.4     27.5     20.9     22.5 从计算可以看出,加了铁板之后,线圈电流也变大了,这和我们一般想当然的认为是不同的!为什么会出现这种情况呢?主要原因是加了负载之后,线圈的参数完全不同了,电感量下降了,而不是仅仅Q值的变化!在多个参数的影响下,最终的结果是线圈电流也增加了!另外并联谐振和串联谐振电路特性也有很大的不同,在串联谐振电路中,线圈电流和整个负载的电流是相同的,等效串联电阻增加了,串联谐振电流就减小!而并联谐振电路支路电流受Q和等效串联电阻参数影响,取决于具体的参数组合!

简单的理解:

线圈+铁板=带铁芯的电感。

不带铁芯的电感的电感值肯定低于带铁芯的电感。

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spt77
LV.5
20
2012-03-06 11:48
@307544991
简单的理解:线圈+铁板=带铁芯的电感。不带铁芯的电感的电感值肯定低于带铁芯的电感。

“想当然” 主义害死人啊!

“不带铁芯的电感的电感值肯定低于带铁芯的电感”  在很多场合是对的,在很多场合也是错的!增加铁芯后电感值是否增加取决于铁芯的材料,还取决于测试频率。在电磁加热领域,我们常常碰到的现象是:加上铁板后,在工作频率下测试,电感量降低了!

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nk6108
LV.8
21
2012-03-12 16:20
@spt77
“想当然”主义害死人啊!“不带铁芯的电感的电感值肯定低于带铁芯的电感” 在很多场合是对的,在很多场合也是错的!增加铁芯后电感值是否增加取决于铁芯的材料,还取决于测试频率。在电磁加热领域,我们常常碰到的现象是:加上铁板后,在工作频率下测试,电感量降低了!

这算不上是「想当然」,而是硬体指标动态参数的分别,
铁是顺磁物质 这点大家该不会否认吧,线圈加了顺磁或铁磁蕊材,电感量就一定因导磁系数而是增加,

只要你是电感,2πfL 这公式就对你适用,电感有一种唯它独专的参数,就是互感
如果你是变压器,就有反射阻抗,你把市电变压器的硅钢片换成整块的软铁(工程纯铁)试试,你会发觉那个「电感量」会完全丧失(只剩下漏感和绕组自身电阻,连2πfL 都没有了),电磁炉出现「加上铁板后,在工作频率下测试,『电感量』降低了」的情况又何足为奇。

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nk6108
LV.8
22
2012-03-12 16:51
@xiaoxia8630
首先“電磁爐線圈上電流會加大”这一结论就错误,至于以后的推论那自然就更错误了。所有的串联谐振电路,空载的状态都是最恶劣的,此时Q值最高,电流最大,频率最低。随着负载的加重,也就是说负载导磁性越好,负载也越重,电流反而是越小的,用纯铁工作状态应该差不多最好,但是随着温度的升高,负载会越来越轻,此时电流是上涨趋势的。串联谐振加了负载相当于感应器并联的损耗的电阻,一个纯电感q值是最高的,所以空载对于整个系统来说q值最高,电压也最高。随着损耗的加大,q值越来越低。重点:但是为什么我们看到到的电磁炉却是负载越轻电流越小呢,这主要是归功于负反馈的作用,至于是用电压负反馈还是电流负反馈都没所谓,当或者频率负反馈。当检测到负载谐振电压偏高就用这个信号控制逆变器工作换流时刻,致使偏离谐振点更大的角度工作。如果不同的负载,工作在相同的换向角,或者说都工作在准谐振状态,负载轻的电流大,但是这个电流是不做功的,大部分是经过的感应器。这是基本道理,如果没明白这个道理,那么就对于感应加热应该是还没入门。

为何只在空载时谐振,而不是让它愈近满载愈趋谐振 或全程跟踪调谐呢?

单管,是做不了真正串联谐振的,你可以把那电容并到管子上去,但并联谐振的本质是不变的(这也带出『电源对交流相当于短路』的道理)。

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nk6108
LV.8
23
2012-03-12 17:25
@spt77
哈哈!都是歧义惹的祸!“為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大”这句话有些别扭,产生歧义,xiaoxia8630可能理解成“,“為何鐵板放在電磁爐------线圈电流会增大”了,我的理解是:“為何鐵板放在電磁爐線圈上------(整机)電流會加大”! 另外,为何说“為何鐵板放在電磁爐----線圈上電流會加大”结论是错误的呢?有没有具体的证据?如果没有具体的证据,仅凭一些想当然的定性分析,有时候会得出错误的结论! 值得注意的是,之前讨论的是家用电磁炉整机电流变化情况,电路为单管并联谐振的拓扑结构,在工作电压不变、IGBT占空比不变、准谐振的开环条件下,而没有负反馈的作用!如果考虑负反馈,负反馈的作用有多大?就没有标准可以对比了!在之前所述条件之上,我们可以计算得出,即使没有负反馈,放了铁板情况下,要比空载时整机电流大! 下面我们对线圈电流作具体的计算来看看: 对于线圈电流情况,我们可以先算出谐振电路总电流,再根据线圈电流=Q倍总电流计算得出。 条件:电压310VDC,占空比50%,只考虑基波 未放锅具(空载)频   率(KHz):  18        20         22       24        28      30   线圈电流(A):  28.8     25.4      24      21.5     18.1     17.3 放置铁锅频   率(KHz):  18       20         22       24        28       30   线圈电流(A):  35.9     32.3      29.4     27.5     20.9     22.5 从计算可以看出,加了铁板之后,线圈电流也变大了,这和我们一般想当然的认为是不同的!为什么会出现这种情况呢?主要原因是加了负载之后,线圈的参数完全不同了,电感量下降了,而不是仅仅Q值的变化!在多个参数的影响下,最终的结果是线圈电流也增加了!另外并联谐振和串联谐振电路特性也有很大的不同,在串联谐振电路中,线圈电流和整个负载的电流是相同的,等效串联电阻增加了,串联谐振电流就减小!而并联谐振电路支路电流受Q和等效串联电阻参数影响,取决于具体的参数组合!

电抗元件,永远是都是在谐振时 电压最高和电流最大的,只是在电源上的表现则串并有别,

负反馈只是控制住电路的运作,让机子更稳当地按你的指令办事,而不能改变 负载对元件或电路影响 这个本质。

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2012-03-17 23:02
@nk6108
为何只在空载时谐振,而不是让它愈近满载愈趋谐振或全程跟踪调谐呢?单管,是做不了真正串联谐振的,你可以把那电容并到管子上去,但并联谐振的本质是不变的(这也带出『电源对交流相当于短路』的道理)。

“电源对交流相当于短路。”那电源内阻是哪来的?还要阻抗匹配干嘛?

大功率电子管电源基本都是单管的。振荡回路串,并,复合都有。目的就是控制Q值,和阻抗匹配。

开关的电路,是分模态的。不都是严格意义的谐振。

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2012-03-18 01:20
@nk6108
为何只在空载时谐振,而不是让它愈近满载愈趋谐振或全程跟踪调谐呢?单管,是做不了真正串联谐振的,你可以把那电容并到管子上去,但并联谐振的本质是不变的(这也带出『电源对交流相当于短路』的道理)。

您还别说,单管还真能做出真正的串联谐振的,并且,同样负载下,功率能做的比全桥都要高,远超过半桥

而且是真正的零电流开,零电流关,全谐振状态,这一点,全桥和半桥都做不到(桥类电路做成完全谐振时,会炸机的

采用一种特殊的柘朴结构

只是它的商业价值还有待发掘,目前还不便公开

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nk6108
LV.8
26
2012-03-20 12:54
@长江后浪推前浪
“电源对交流相当于短路。”那电源内阻是哪来的?还要阻抗匹配干嘛?大功率电子管电源基本都是单管的。振荡回路串,并,复合都有。目的就是控制Q值,和阻抗匹配。开关的电路,是分模态的。不都是严格意义的谐振。
阻抗匹配不是系统跟直流电源内阻匹配啊。
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nk6108
LV.8
27
2012-03-20 13:00
@米山人家
您还别说,单管还真能做出真正的串联谐振的,并且,同样负载下,功率能做的比全桥都要高,远超过半桥而且是真正的零电流开,零电流关,全谐振状态,这一点,全桥和半桥都做不到(桥类电路做成完全谐振时,会炸机的[图片])采用一种特殊的柘朴结构只是它的商业价值还有待发掘,目前还不便公开
噢,对,我忘了 并联馈电 啊,用 并联馈电 就可建立真正的 交流通道,但欲做到 软开关,就要用 E类 组态。
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xiaoxia8630
LV.5
28
2012-04-22 11:05
@米山人家
您还别说,单管还真能做出真正的串联谐振的,并且,同样负载下,功率能做的比全桥都要高,远超过半桥而且是真正的零电流开,零电流关,全谐振状态,这一点,全桥和半桥都做不到(桥类电路做成完全谐振时,会炸机的[图片])采用一种特殊的柘朴结构只是它的商业价值还有待发掘,目前还不便公开
哪门子理论说 桥类电路做成完全谐振时,会炸机的。如果在功率匹配的情况下恰恰相反,谐振时是最佳工作状态。
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2012-07-12 17:18

电磁炉线圈大多是盘状,要求磁力线紧贴线圈流动。铁板放上后会约束磁力线沿线圈流动

电流加大的原因有二点;一线圈的载流能力增大,二谐振回路通频带变宽。

一;由于铁板的导磁性和下面的磁条,根据集肤效应,线圈导电面积增大,电阻减小。

二;铁板的电阻系数大,回路的电阻增大通频带变宽,在频率高于谐振频率时电流比谐振时电流下降不多。

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pangaea
LV.2
30
2012-07-13 13:05

為何鐵板放在電磁爐線圈上電流會加大:在机器电流控制留有余量情况下,铁板放在线圈上造成比原来 线圈感抗减小Q也减小,输入电流就会加大。

 

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vip-tx
LV.3
31
2012-09-26 11:11

感量增大,电流自然会增大!

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