Falowniki dwuczęstotliwościowe do nagrzewania indukcyjnego

• Autorzy: Kasprzak Marcin , Legutko Piotr , Przybyła Krzysztof , Zimoch Piotr

Warianty tytułu

EN

Simultaneous Dual Frequency Inverters for induction Heating Applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano zagadania związane z dwuczęstotliwościowymi falownikami rezonansowymi do nagrzewania indukcyjnego. Przedstawiono ideę nagrzewania indukcyjnego prądem o dwóch składowych: częstotliwości średniej MF i wysokiej HF. Omówiono dwa możliwe rozwiązania przekształtników: z dwoma falownikami składowymi oraz z pojedynczym falownikiem. Podano schematy układów oraz opisano sposób ; sterowania przekształtnika z pojedynczym falownikiem. Stwierdzono, że przekształtnik taki jest prosty w budowie a sterowanie mocą wyjściową jest realizowane niezależnie dla obu składowych MF i HF.

EN

The article describes issues related to Simultaneous Dual-Frequency (SDF) resonant inverters for induction heating of gear wheels. The idea of induction heating with two current harmonics is presented: medium frequency MF and high HF. Two possible converter structures are i discussed: with two component inverters and with a single inverter. System diagrams are given and a PWM control method of a single inverter is described. It has been found that such a single inverter is simple in construction and output power of both MF and HF components can be controlled separately.

Słowa kluczowe

PL

energoelektronika; nagrzewanie indukcyjne; falowniki dwuczęstotliwościowe

EN

power electronics; induction heating; double frequency inverters

• Wydawca: Oddział Zagłębia Węglowego Stowarzyszenia Elektryków Polskich w Katowicach
• Czasopismo: Śląskie Wiadomości Elektryczne
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 5 (127)
• Strony: 22--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kasprzak Marcin

• Politechnika Ślaska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki

autor

Legutko Piotr

• Politechnika Ślaska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki

autor

Przybyła Krzysztof

• Politechnika Ślaska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki

autor

Zimoch Piotr

• Politechnika Ślaska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki Napędu Elektrycznego i Robotyki

Bibliografia

• [1] Kasprzak M.: Falowniki rezonansowe klasy D i DE o częstotliwościach pracy do 13,56 MHz, monografia habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, ISBN 978-83-7880-037-8, Gliwice 2013.
• [2] Legutko P.: Analiza wysokoczęstotliwościowych drajwerów tranzystorów MOSFET mocy stosowanych w falownikach rezonansowych, praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2017.
• [3] Frania K.: Rezonansowe kaskady cewek sprzężonych magnetycznie w bezprzewodowym przesyle energii elektrycznej, praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2019.
• [4] Przybyła K.: Analiza i badania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy DE z tranzystorami MOSFET na bazie SiC i GaN, praca doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 2019.
• [5] Kierepka K.: Jednoczesny, dwuczęstotliwościowy falownik do nagrzewania indukcyjnego o strukturze półmostka SiC MOSFET. „Przegląd Elektrotechniczny"2018, tom 94, nr 9, s. 95-98.
• [6] Kierepka K„ Legutko P., Kasprzak M.: Problematyka komutacji nieoptymalnych w pojedynczym szeregowym dwuczęstotliwościowym jednoczesnym falowniku do nagrzewania indukcyjnego. „Przegląd Elektrotechniczny"2018, tom 94, nr 3, s. 65-68.
• [7] Kierepka K„ Legutko P., Zimoch P.: Półmostkowy dwuczęstotliwościowy falownik rezonansowy do hartowania indukcyjnego kół zębatych. „Przegląd Elektrotechniczny" 2018, tom 94, nr 12, s. 74-78.
• [8] Kierepka K., Legutko P., Zimoch P., Kasprzak M.: Dual-frequency induction heating for gear hardening: converter, resonant circuit and FEM modeling. „ IET Power Electronics" 2018, tom 11, nr 14, s. 2396-2402.
• [9] Projekt PBSII nr PBS2/A5/41/2014: „Opracowanie technologii i wspomagania komputerowego hartowania indukcyjnego konturowego elementów stalowych o złożonych kształtach". Politechnika Śląska, 2017.
• [10] Kobos W.: Aktywne dopasowanie impedancji obciążenia generatorów falownikowych do jedno i dwuczęstotliwościowego nagrzewania indukcyjnego, praca doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 2017.
• [11 ] Smalcerz A.: Modelowanie zjawisk zachodzących podczas procesu hartowania indukcyjnego kół zębatych, monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, ISBN 978-83-7880-341-6, Gliwice 2015.
• [12] Esteve V., Jordan J., Dede E.J., Sanchis-Kilders E., Maset E.: Induction heating inverter with simultaneous dual-frequency output, Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2006. APEC'06. s. 1505-1509.
• [13] Heiliger A., Haussier A., Schwenk W.: Inductive heating device of workpieces, European Patent EP 1363 474 (A2), ELDEC SCHWENK INDUCTION GMBH [DE],
• [14] Esteve V., Jordan J., Dede E.J.: Inductive heating apparatus comprising a resonant circuit with simultaneous dual frequency current output and a single inverter circuit with silicon carbide, European Patent EP 2 148 551 A1, Applicant: GH Electrotermia.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).