近四十年来,随着电力电子技术的迅猛发展,利用电磁感应原理进行加热的感应加热系统不断地进行变革,从小功率、低频率感应加热系统发展到如今的大功率、高频率系统,并且具有加热效率高、热污染小、速度快、可控性好以及易于实现智能化、自动化等优点,因此,工业上传统的加热方式已经逐渐被感应加热方式所代替。特别是随着“十一五”纲要的提出,节能减排的力度加大,作为我国国民经济的支柱产业之一的塑料加工行业,其加热方式的改造起着举足轻重的作用。针对市场上专门面向注塑机的感应加热系统稳定性差、效率低和返修率高等问题,本课题的主要内容是研究注塑机感应加热系统并予以实现。在分析工业感应加热系统发展趋势和比较功率器件的基础上,结合注塑机感应加热系统实际需求,选择采用IGBT研制6.3kW/20kHz的感应加热系统。本文对串联谐振型逆变结构和并联谐振型逆变结构进行理论分析和对比,得出该系统适宜以串联谐振型逆变结构工作在偏感性准谐振状态,并给出了注塑机感应加热系统的整体设计方案。在控制系统硬件设计中,本文介绍了系统中的核心芯片,并对关键信号的采集与调理模块、保护模块、人机交互模块、隔离驱动模块和辅助开关电源模块的具体实现进行阐述,着重分析了锁相环频率跟踪模块工作原理,改进了集成锁相环MM74HC4046的传统用法,实现了数字化控制的它激到自激的转换,解决系统在运行过程中无法进行失锁控制的问题,以保证系统能稳定工作在偏感性准谐振状态。在控制系统软件设计中,本文采用了模块化编程思想,实现了系统各个任务功能模块,采用中断任务标志位的方式,有效地完成了系统任务的转换,重点分析了PID控制模块。根据系统主回路的设计方案,分析了主回路中尖峰电压和尖峰电流产生的原因,并给出具体的抑制方法,研究了所选功率器件IGBT的结构和参数,详细计算了关键元件的参数,最终研制了一台6.3kW/20kHz的注塑机感应加热系统样机,并给出了调试结果,完成对实验结果的分析,验证了系统的可行性、可靠性和稳定性。