Symulacja wielowzbudnikowych indukcyjnych urządzeń grzejnych

• Autorzy: Wesołowski M. , Niedbała R.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.02.57

Warianty tytułu

EN

Simulation of multi-zone, multi-frequency induction heating systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Liczba zastosowań grzejnictwa indukcyjnego w technologiach wymagających precyzyjnego kształtowania pól temperatury w obszarze roboczym stale rośnie. Jedną z nowych, przyszłościowych technik jest wykorzystanie układu wielu wzbudników nagrzewających jeden wsad. Rozwiązanie to umożliwia precyzyjną kontrolę gradientów temperatury nagrzewanej powierzchni. Wykorzystywanie technik numerycznego modelowania wielu elementów sprzężonych magnetycznie w zagadnieniach projektowania nagrzewnic indukcyjnych tej klasy stanowi jednak poważny problem. W pracy omówiono podstawowe problemy oraz określono zasady modelowania wielowzbudnikowych, wieloczęstotliwościowych układów nagrzewania indukcyjnego. Zaprezentowane autorskie algorytmy i programy uzupełniają istniejące systemy obliczeniowe o możliwość precyzyjnej symulacji urządzeń tej klasy.

EN

Number of modern techniques, which use different temperature profiles within the operating area increase in past years. One of modern and future techniques seems to be the utility of zone controlled induction heating system. Such devices use a system of different inductors, placed in vicinity and powered by different voltage sources of the same frequency. Numerical modeling of such system is a very difficulty. Calculating system which enable to solve the coupled electro – thermal fields, make it impossible to carry out the calculations for different frequencies of inductors. In the article some basic rules of multizone – multifrequency induction heating systems were presented. Some authors algorithms were discussed and used to complete the professional numerical FEM systems.

Słowa kluczowe

PL

nagrzewanie indukcyjne wieloczęstotliwościowe; symulacja; badania

EN

multi-frequency induction heating; simulation; tests

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 2
• Strony: 225--229
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., schem., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wesołowski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

autor

Niedbała R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Elektroenergetyki, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

Bibliografia

• [1] Miyagi D., Saitou A., Takahashi N.: Improvement of Zone Control Induction Heating Wquipment for High-Speed Processing of Semiconductor Devices, IEEE Trans. Magn., 42 (2006), pp 292 – 294
• [2] Fujita H., Ozaki K., Uchida N.: A Zone-Control Induction Heating (ZCIH) System for Semiconductor Processing, Electrical Engineering in Japan, vol. 171, No. 1, 2010
• [3] Niedbała R., Wesołowski M.: " Criterions for Selection of Volume Induction Heating Parameters", "Advances in Induction and Microwave Heating of Mineral and Organic Materials", InTech, 2011, ISBN 978-953-307-522-8
• [4] Souley M., Egalon J., Caux S., Pateau O., Maussion P.: Modeling and control of a multi phase induction system for metal disc heating, IEEE Trans. Magn., 10 (2010), pp 556 - 561
• [5] Nacke B., Wrona E.: Numerical Simulation Methods for Design of Complex Induction Hardening Problems by Means of Numerical Simulation, Archives of Electrical Engineering, Vol. 54 nr 4-2005, ISSN 0004-0746
• [6] Forzan M., Lupi S., Toffano E.: Compensation of induction heating load edge-effect by space control, Compel Vol. 30, No. 5, 2011, pp. 1558-1569
• [7] Ashraf B. Islam and Syed K. Islam: “ Design of a Multi-Spiral Solenoidal Inductor for Inductive Power Transfer in Biomedical Applications” 27th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics, March 27-31, 2011
• [8] M. Souley, A. Spagnolo, O. Pateau, B. Paya, J.C. Hapiot, P. Ladoux, P. Maussion, “Methodology to characterize the impedance matrix of multi-coil induction heating device,” Electromagnetic Properties of Materials EPM, 2009
• [9] Fujita H., Uchida N., Ozaki K: A New Zone-Control Induction Heating System Using Multiple Inverter Units Applicable Under Mutual Magnetic Coupling Conditions, IEEE Trans. On Power Electronics, vol. 26, no. 7 (2011), pp 2009 - 2017