一种用于电磁搅拌的正交逆变电源设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

电磁搅拌技术作为一种高效、节能、环保的冶金技术，在提高金属材料性能方面发挥着至关重要的作用。

其原理是利用交变磁场在熔体中感应出涡流，从而产生洛伦兹力，驱动熔体进行强制对流运动，达到改善凝固组织、提高材料性能的目的。

而电磁搅拌电源作为该技术的核心部件，其性能直接关系到搅拌效果的好坏。

2. 本选题国内外研究状况综述

电磁搅拌技术在冶金领域已有广泛应用，相应地，电磁搅拌电源技术也得到了不断发展。

1. 国内研究现状

国内在电磁搅拌电源的研究方面起步较晚，但近年来发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题将从以下几个方面展开研究：
1.电磁搅拌系统分析与电源设计方案:分析电磁搅拌系统的工作原理和负载特性，确定电源的技术指标，选择合适的正交逆变拓扑结构，并进行主电路参数设计。

2.正交逆变电源的控制策略研究:研究适用于电磁搅拌电源的控制策略，重点研究spwm调制技术和电流谐波抑制方法，并基于dsp实现电源的数字化控制。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法。

首先，通过查阅文献资料，了解电磁搅拌技术的国内外研究现状、发展趋势以及现有技术的优缺点，在此基础上，分析电磁搅拌系统的工作原理和负载特性，确定电源的技术指标，选择合适的正交逆变拓扑结构，并进行主电路参数设计。

其次，利用matlab/simulink等仿真软件建立正交逆变电源的仿真模型，研究适用于电磁搅拌电源的控制策略，重点研究spwm调制技术和电流谐波抑制方法，通过仿真分析验证控制策略的可行性和有效性。

5. 研究的创新点

本课题的创新点在于：
1.提出一种适用于电磁搅拌的正交逆变电源拓扑结构，该拓扑结构效率高、谐波含量低，能够有效提高电磁搅拌的效果。

2.研究基于dsp的数字化控制策略，实现对输出电流频率、幅值的精确控制，以满足不同工况下对搅拌强度的要求，提高电源的控制精度和响应速度。

3.通过实验平台对研制的正交逆变电源进行性能测试和搅拌效果分析，验证电源的性能指标及搅拌效果，为电磁搅拌电源的实际应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 陈涛，王晓锋，李勇，等. 电磁搅拌技术及其在材料制备中的应用[j]. 材料导报，2018,32(14):2305-2312.

2. 张建华，王春雷，王海波. 电磁搅拌技术的研究现状及发展趋势[j]. 机械工程学报，2016,52(17):1-12.

3. 刘洋，周光辉，何鹏. 电磁搅拌对铸造组织性能的影响[j]. 铸造，2020,69(12):1367-1372.