Исследование энергетической эффективности магнетронного генератора в устройствах микроволнового нагрева
Аннотация
При суммировании мощности магнетронов в микроволновых технологических установках актуальна задача отслеживания оптимальности нагрузки отдельных генераторов. Представлен метод оценки эффективности работы магнетронного генератора по форме тока в цепи питания анода магнетрона. Выявлено, что изменение фазы третьей гармоники тока и соотношение двух его локальных максимумов адекватно отражают изменение нагрузки магнетрона. Верификация этого положения проведена на экспериментальной установке, позволяющей изменять коэффициент отражения от нагрузки. Исследования проведены для схемы удвоения напряжения. Для учета изменений формы тока за счет нелинейности высоковольтного трансформатора про ведено компьютерное моделирование с помощью программы LTSpice. Объектом исследования являлся магнетрон LG 2M214 с выходной мощностью 1 кВт. Разработана и опробована плата питания и управления магнетроном, встраиваемая в общую микропроцессорную систему управления технологической установкой.
Ключевые слова
Магнетрон,
микроволновая промышленная установка,
блок питания,
ток магнетрона,
КСВ,
выходная мощность,
БПФ
Об авторах
В. А. Иванов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
кандидат технических наук (1974), доцент (1982)
кафедра радиотех нической электроники
Автор более 70 научных работ, 25 патентов. Сфера научных интересов - микроволновая электроника; применение микроволновой энергии в технологических процессах.
К. В. Рогожин
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия
Россия
магистр (2014), аспирант
кафедра радиотехнической электроники
Автор восьми научных публикаций. Сфера научных интересов - применение микроволновой энергии в технологических процессах; микропроцессорные системы управления технологическими установками.
Д. С. Сидоренко
ООО "ТСК"
Россия
Россия
генеральный директор
Автор семи научных публикаций. Сфера научных интересов - экологический мониторинг технологий и промышленных комплексов; применение микроволновой энергии в технологических процессах; микропроцессорные системы управления технологическими установками.
Список литературы
1. Иванов В. А., Сидоренко Д. С., Рогожин К. В. Опыт разработки микроволновых установок и техно¬ логических процессов обработки пищевых продук¬тов и материалов // Науч. сес. МИФИ-2015. Аннота¬ции докл.: в 3 т. Т. 2. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. 142 с.
2. URL: http://www.sairem.com/microwave-radiofrequency-rf-products/microwave-generators-components /microwave-generators (дата обращения: 24.12.2017).
3. Schiffmann R. F. State of The Art of Microwave Applications in the Food Industry in the USA. Advances in Microwave and Radio Frequency Processing: Proc. of the 8th Int. Conf. on Microwave and High-Frequency Heating, Bayreuth, Germany, Sept. 3-7, 2001. Р. 417-426.
4. URL: http://etalonpribor.com.ua/delitel-napryazheniyadnv.html (дата обращения: 24.12.2017).
5. Custom er's Acceptance Specifications. Magnetron: 2M214-21GKH.
6. Микроволновая электроника: учеб. для вузов / под ред. А. Д. Григорьева. СПб.: Лань, 2016. 495 с.
7. Володин В. Создание модели трансформатора в симуляторе LTspice. URL: http://valvol.qrz.ru/articles /nransformer.pdf (дата обращения: 13.12.2017).
8. Рогожин К. В. Адаптивная система управления микроволновой промышленной установкой // Всерос. науч. конф. по проблемам управления в техни¬ческих системах (ПУТС-2015): материалы конф. Санкт-Петербург, 28-30 окт. 2015 г. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2015. С. 370-373.
Рецензия
Для цитирования:
Иванов В.А., Рогожин К.В., Сидоренко Д.С. Исследование энергетической эффективности магнетронного генератора в устройствах микроволнового нагрева. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2017;(6):41-48.
For citation:
Ivanov V.A., Rogozhin K.V., Sidorenko D.S. Research on Magnetron Generator Energy Efficiency in Microwave Heating Devices. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2017;(6):41-48. (In Russ.)
Просмотров: 525
Послать статью по эл. почте 