ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ МИКРОВОЛНОВОЙ МОЩНОСТИ, ПЕРЕДАННОЙ В РЕАКТОР, ПО ФОРМЕ АНОДНОГО ТОКА МАГНЕТРОНА
Аннотация
Важной задачей при создании микроволновых (СВЧ) промышленных установок является определение фактической мощности, идущей в технологический реактор. При воздействии микроволновой энергии на материал в реакторе часть мощности отражается в генератор из-за изменений свойств обрабатываемого материала, а именно: из-за изменения диэлектрических свойств при изменении температуры, из-за уменьшения массы и влажности в процессе сушки, из-за изменения граничных условий в реакторе при перемещении обрабатываемого материала. Кроме того, отраженная волна существенно влияет на режим работы магнетрона. Целью данной статьи является определение микроволновой мощности, идущей в нагрузку, по форме анодного тока в низкочастотной цепи питания магнетрона. В статье показано, что по изменениям формы тока для трансформаторного (построенного с использованием высоковольтного трансформатора и схемы удвоения напряжения) и инверторного блоков питания можно определять мощность, переданную обрабатываемому продукту. По изменению тока магнетрона можно оценивать и взаимное влияние магнетронов друг на друга в установках, использующих многогенераторную схему построения системы возбуждения реактора. Отличия в работе трансформаторного и инверторного блоков питания приводят к необходимости создания разных алгоритмов определения мощности. Представленные данные экспериментальных исследований по верификации предлагаемого алгоритма показали приемлемое соответствие мощности, рассчитанной и экспериментально измеренной при разных значениях КСВ нагрузки.
Об авторах
К. В. РогожинРоссия
Рогожин Кирилл Владимирович – магистр (2014) по направлению электроника и микроэлектроника, аспирант кафедры радиотехнической электроники. Автор восьми научных публикаций. Сфера научных интересов – применение микроволновой энергии в технологических процессах; микропроцессорные системы управления технологическими установками.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376.
В. А. Иванов
Россия
Иванов Вячеслав Александрович – кандидат технических наук (1974), доцент (1982) кафедры радиотехнической электроники. Автор более 70 научных работ, 25 патентов. Сфера научных интересов – микроволновая электроника; применение микроволновой энергии в технологических процессах.
ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376.
Д. С. Сидоренко
Россия
Сидоренко Дмитрий Сергеевич – генеральный директор ООО "Технологические системы и комплексы". Автор семи научных публикаций. Сфера научных интересов – экологический мониторинг технологий и промышленных комплексов; применение микроволновой энергии в технологических процессах; микропроцессорные системы управления технологическими установками.
пр. Обуховской Обороны, д. 86, лит. К, Санкт-Петербург, 192029.
Список литературы
1. URL: http://senergys.ru/serijnoe-oborudovanie/ustanovka-mikrovolnovoj-obrabotki-produktov-v-tare-ruchej. html (дата обращения 05.07.2018).
2. URL: http://www.slav-med.ru/catalog/util/svch-obez.php (дата обращения 05.07.2018).
3. URL: http://tsc-technologies.ru/ru/oborudovanie/ustanovki-dlya-vspuchivaniya-vermikulita-vermic/ (дата обращения 05.07.2018).
4. Диденко А. Н. СВЧ-энергетика: Теория и практика / под ред. Я. Б. Данилевича. М.: Наука, 2003. 446 с.
5. Гинзтон Э. Л. Измерения на сантиметровых волнах / пер. с англ.; под ред. Г. А. Ремеза. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. 620 с.
6. Иванов В. А., Сидоренко Д. С., Рогожин К. В. Опыт разработки микроволновых установок и технологических процессов обработки пищевых продуктов и материалов // Науч. сес. МИФИ-2015. Аннотации докл.: в 3 т. Т. 2. М.: НИЯУ МИФИ, 2015. 213 с.
7. Иванов В. А., Рогожин К. В., Сидоренко Д. С. Исследование энергетической эффективности магнетронного генератора в устройствах микроволнового нагрева // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2017. № 6. С. 41–48.
8. Иванов В. А., Рогожин К. В. Разработка адаптивной системы управления магнетронными генераторами в промышленных микроволновых установках// 69-я Науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава университета: сб. докл. студентов, аспирантов и молодых ученых, СПб., 26 янв. – 4 февр. 2016 г. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2016. С. 67–71.
9. MUEGGE Industrial Microwave + Plasma Systems. Application note. MS1000B-100JA Inverter Power Supply. URL: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=39772.0;attach=1319605 (дата обращения 05.07.2018).
10. Рогожин К. В. Особенности работы магнетрона с инверторным блоком питания в микроволновых промышленных установках // Сб. докл. Всерос. конф. «Электроника и микроэлектроника СВЧ», СПб., 28–31 мая 2018 г. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2018. С. 510–514.
11. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ / под ред. Н. Д. Девяткова. М.: Высш. шк., 1970. 440 c.
12. Datasheet. Customer's Acceptance Specifications. Magnetron: 2M214-21GKH. URL: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=38577.0;attach=1084309 (дата обращения 05.07.2018).
13. URL: https://sensing.honeywell.com/SS495A-linear-and-angle-sensorics (дата обращения 05.07.2018).
14. Рогожин К. В., Климов А. С. Исследование взаимного влияния магнетронов в схемах сложения мощности без балластной нагрузки // Сб. докл. 71-й науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава университета, СПб., 29 янв. – 8 февр. 2018. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2018. С. 48–51.
15. Рогожин К. В. Адаптивная система управления микроволновой промышленной установкой // Материалы Всерос. науч. конф. по проблемам управления в технических системах, СПб., 28–30 окт. 2015 г. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2015. С. 370–373.
16. Matching of a Magnetron with a Changing Load / A. S. Klimov, K. V. Rogozhin, V. A. Ivanov, D. S. Sidorenko// 2018 IEEE Conf. of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Saint Petersburg, 29 Jan. – 1 Feb. 2018. P. 204–205.
Рецензия
Для цитирования:
Рогожин К.В., Иванов В.А., Сидоренко Д.С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ МИКРОВОЛНОВОЙ МОЩНОСТИ, ПЕРЕДАННОЙ В РЕАКТОР, ПО ФОРМЕ АНОДНОГО ТОКА МАГНЕТРОНА. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2018;(4):24-31. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-4-24-31
For citation:
Rogozhin K.V., Ivanov V.A., Sidorenko D.S. PULSE FORM OF MAGNETRON ANODE CURRENT BASED DETERMINATION OF MICROWAVE POWER TRANSFERRED TO REACTOR. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2018;(4):24-31. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2018-21-4-24-31