中频淬火电气控制系统设计

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摘要
中频淬火是机械零件的生产过程必不可少的工序,它可以显著提高钢的强度和硬度,淬火的温度和升温速度及温度的稳定性将直接影响零件的残余内应力、强度、硬度和韧性配合的性能,因此淬火的温度稳定控制质量直接关系到整个零件的质量。本设计就是通过微机控制100KW淬火系统的温度，主电路采用交-直-交变频器，电流型并联谐振（8000HZ），控制电路采用AT89C51单片机来控制，主要过程是通过温度传感器将温度信号传送给信号放大电路，然后经模数转化送入单片机再经单片机显示和控制，从硬件到软件两方面实现温度的稳定控制。本设计具有接线简单、输出频率任意可调、功率因数高等优点。

关键词  中频淬火  温度控制  变频器  AT89C51单片机  信号放大电路

设计要求:
中频淬火以其高效、节能正逐步取代电阻炉等传统淬火工艺。本课题针对煤矿用圆环链淬火特点，设计100KW中频淬火电气控制系统。主电路采用交-直-交变频器，逆变器要求采用电流型并联谐振（8000HZ）；以MCS-51单片机控制中心设计控制电路。学生通过本课题能够熟悉中频淬火控制系统设计基本原理和设计方法，掌握单片机及其编程语言。

目 录

1  引言………………………………………………………………………………1
2  总体方案设计思路………………………………………………………………4
3  总设计方案的确定………………………………………………………………5
3.1主电路的设计方案确定………………………………………………………5
3.2控制电路的方案确定………………………………………………………10
4主电路设计………………………………………………………………………12
4.1主电路参数计算与设计………………………………………………………12
5控制电路的设计…………………………………………………………………16
5.1单片机的设计………………………………………………………………17
5.2驱动电路的设计………………………………………………………………20
5.3过零检测电路的设计…………………………………………………………20
5.4调理电路………………………………………………………………………23
5.5显示及键盘电路………………………………………………………………23
6温度控制…………………………………………………………………………25
6.1温度检测电路设计……………………………………………………………25
6.2冷却系统的确定………………………………………………………………27
7软件设计………………………………………………………………………30
7.1主程序流程图…………………………………………………………30
7.2温度控制流程图………………………………………………………………31
7.3中断和显示主程序……………………………………………………………32
结论…………………………………………………………………………………34
致谢…………………………………………………………………………………35
参考文献……………………………………………………………………………36
附录  程序清单……………………………………………………………………38
附图  总设计电路图…………………………………………………………………

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