Zastosowanie numerycznej symulacji do analizy torów wielkoprądowych w procesie nagrzewania indukcyjnego rur z uwzględnieniem zjawisk elektromagnetycznych

• Autorzy: Kolańska-Płuska J.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical simulation to study the tubular high current bus-ducts in the value determination process of induction heating pipes, taking into account electromagnetic phenomena

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Układy do nagrzewania indukcyjnego są złożone ze źródła zasilania, toru wielkoprądowego, wzbudnika oraz wsadu [2]. Źródła napięcia zasilające wzbudniki to przede wszystkim nowoczesne przemienniki częstotliwości, będące urządzeniami tranzystorowymi ze sterownikami mikroprocesorowymi. Zwiększają one częstotliwość prądu zasilającego cewki nagrzewające w bardzo różnym zakresie w zależności od przeznaczenia hartowanej rury. Umożliwiają także precyzyjne sterowanie parametrami całego procesu nagrzewania indukcyjnego. Aby zapewnić optymalne warunki pracy takich przemienników, należy odpowiednio dobrać parametry pozostałych elementów układu, ograniczając wartości rezystancji i reaktancji do wartości możliwie najmniejszych. Nowoczesne pakiety komputerowe są przydatnym narzędziem na etapie projektowania, umożliwiającym wykonanie symulacji dla różnych konfiguracji geometrycznych torów. Również prace [4-6, 9] pozwalają na wyznaczenie macierzy impedancyjnej toru jako funkcjonału pola elektromagnetycznego z uwzględnieniem zjawisk naskórkowości i zbliżenia. Dla wytypowanych geometrii toru przeprowadzono wielowariantowe obliczenia, których wybrane wyniki zostały przedstawione w pracy.

EN

For induction heating systems are made of a power source circuit, inductor and tubular workpiece. Sources of supply voltage inductors are primarily modern frequency converters, which are devices driver transistor microprocessor. They increase the frequency of the supply current heating coil in a very different extent depending on the use of hardened pipe. Also allow precise control of the process parameters of induction heating. To ensure optimum operation of such converters should be appropriately chosen parameters of the other elements of the system, reducing resistance and reactance values for the smallest possible value. Modern computer packages are therefore a useful tool in the design phase, enabling the execution of simulations for different geometrical configurations of track. Also allow the appointment of the track impedance matrix as a functional of the electromagnetic field, taking into account skin effect and proximity effects. For the selected track geometry calculations were carried out multi-variant, which selected results are presented in the work.

Słowa kluczowe

PL

pole elektromagnetyczne; nagrzewanie indukcyjne; hartowanie indukcyjne; naskórkowość; efekt zbliżenia

EN

electromagnetic field; induction heating; induction hardening; skin effect; proximity effect

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 14, nr 12
• Strony: 134--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kolańska-Płuska J.

• Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej,

Bibliografia

• 1. Hering M.: Podstawy elektrotermii. Część II WNT, Warszawa 1998.
• 2. Davies E.J.: Conduction and Induction Heating. Peter Peregrinus Ltd., London 1990.
• 3. Sajdak C., Samek E.: Nagrzewanie indukcyjne. Podstawy teoretyczne i zastosowania. Wyd. Śląsk, Katowice 1987.
• 4. Rudnew V., Loveless D., Cook R., Black M.: Handbook of Induction Heating. Copyright by Marcel Dekker, New York 2003.
• 5. Barglik J., Doležel I., Karban P., Kwiecień I., Ulrych B.: Comparison of two ways of induction hardening of long steel tubes. Proceed. of the XIII Intern. Symp. on Theoretical Electrical Engineering. ISTET’05 Lvov 2005, p. 11-14.
• 6. Kolańska-Płuska J.: The Application of FEMM Program for Numerical Analysis of Electromagnetic Field of Rectangle Wires Section in Long Iron Pipes Heardening Process. XXXII IC SPETO, Gliwice 2009, p. 31-32.
• 7. Strunskij B. M.: Short electric network of electric furnaces (in Russian). GN-TIL po Cz. i CM, Moskow 1962.
• 8. Tozoni O. W., Kolerowa T. J.: Multiphase industrial busducts. Naukowa Dumka, Kiev 1966.
• 9. Baron B., Kolanska-Pluska J.: Application of Bessel functions and discrete Fourier transform to the analysis of electromagnetic system comprised of conducting solid or annular cylinder and coil wound it. Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Elektryka Nr 2(206) Politechnika Śląska, Gliwice 2008, p. 33-52.
• 10.Krakowski M.: Elektrotechnika teoretyczna. Pole Elektromagnetyczne. WN PWN, Warszawa 1995.