PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 7

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Wpływ koncentratora pola magnetycznego na proces hartowania indukcyjnego
Legutko Piotr
Przegląd Elektrotechniczny
|
2023
|
R. 99, nr 5
207--213
PL
W artykule przedstawiono i omówiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla kilku wariantów nagrzewania indukcyjnego. Ponadto, przedstawiono wpływ zastosowania w układzie grzejnym wzbudnik-wsad dodatkowego koncentratora pola magnetycznego wykonanego z materiału magnetycznie miękkiego (Fluxtrol LFM). Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla kilku wariantów pracy układu grzejnego i przyjętych w analizie częstotliwości prądu wzbudnika.
EN
This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS software used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at three operating frequency (MF, HF and 2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.
2
Content available remote Zastosowanie i wpływ koncentratora pola magnetycznego w procesie hartowania indukcyjnego kół zębatych
Legutko Piotr
Przegląd Elektrotechniczny
|
2022
|
R. 98, nr 11
301--306
PL
W artykule przedstawiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla nagrzewania indukcyjnego wysoką (HF) częstotliwością wynoszącą 300 kHz. Ponadto, porównano otrzymane wyniki symulacji sprzężonej dla dwóch trybów pracy układu grzejnego: z koncentratorem pola magnetycznego i bez koncentratora. Wsad w postaci koła zębatego został zamodelowany ze stopu stali konstrukcyjnej (C45) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na powierzchni wsadu, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowanej na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla dwóch trybów pracy układu grzejnego i częstotliwości pracy 300 kHz.
EN
This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil, magnetic field concentrator and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The cosimulation of models was made for C45 alloy steel of gear, and two type of induction heating of gear (with magnetic field concentrator and without him) at operating frequency of 300 kHz. Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for two type of induction heating.
3
Content available remote Symulacja termiczna sterownika bramkowego tranzystora MOSFET mocy pracującego z częstotliwością 30 MHz
Legutko Piotr
Przegląd Elektrotechniczny
|
2022
|
R. 98, nr 5
49--54
PL
W artykule przedstawiono opis i sposób realizacji symulacji termicznej niskostratnego sterownika bramkowego małej mocy mogącego pracować z częstotliwością sięgającą 30 MHz. Symulacja komputerowa rozkładu temperatur na płytce PCB obwodu drajwera została przeprowadzona w celu określenia maksymalnej, dopuszczalnej temperatury pracy układu. Wyniki przeprowadzonej symulacji termicznej dla stanu ustalonego zostały zweryfikowane na stanowisku badawczym przy użyciu kamery termowizyjnej. W wyniku symulacji termicznej wykonanej w oprogramowaniu ANSYS otrzymano rozkład temperatury na płytce PCB wykonanej z materiału IMS (o podłożu aluminiowym), określono temperatury maksymalne dla układów małej mocy. W wyniku badań laboratoryjnych określono straty mocy w niskostratnym sterowniku bramkowym pracującym dla maksymalnej częstotliwości 30 MHz oraz zweryfikowano otrzymane wyniki symulacyjne.
EN
This paper presents a FEM simulation of low-losses MOSFET driver. This gate driver can run at 30MHz frequency and was made with eight low power MOSFET drivers UCC27256. The steady state thermal simulation was made in ANSYS software used a 3D driver model (figure 6,7) performed in Inventor Professional software. The 3D model of MOSFET driver reflects the properties of the real circuit (figure 5) including: PCB board was made IMS material, low power MOSFET drivers UCC27256 and all other items of driver. The steady state thermal simulation of lowlosses driver 8xUCC27526 was carried out in order to determine the maximum permissible operating temperature of the circuit. Additionally, in this paper presents a temperature distribution of PCB board of MOSFET driver (figure 11), maximum temperature of PCB board (figure 12,13) and characteristic of power losses for MOSFET driver for frequency range from 10 MHz to 30 MHz (figure 10). The results of FEM thermal simulation were compared to real infrared photo (figure 17) which was made for a maximum operating frequency 30MHz.
4
Content available remote Wpływ parametrów materiałowych stali stopowych na proces hartowania indukcyjnego kół zębatych
Legutko Piotr
Przegląd Elektrotechniczny
|
2021
|
R. 97, nr 5
20--27
PL
W artykule przedstawiono wyniki sprzężonej symulacji modelu obwodowego przekształtnika rezonansowego z modelem MES układu grzejnego wzbudnik-wsad dla trzech wariantów nagrzewania indukcyjnego (niską-, wysoką- i podwójną-częstotliwością). Wsad w postaci koła zębatego został przesymulowany dla trzech różnych stopów stali konstrukcyjnej (C45, 41Cr4, 42CrMo4) używanej powszechnie do produkcji tego typu elementów mechanicznych. Przekształtnik energoelektroniczny o mocy 3 kW został zamodelowany w postaci mostkowego falownika rezonansowego zasilanego z sieci 3×400 V poprzez prostownik z filtrem RC i obciążonego szeregowo-równoległym obwodem rezonansowym. W wyniku badań symulacyjnych sprzężonych modeli uzyskano rozkłady pola magnetycznego i gęstości energii na fragmencie wsadu w zależności od częstotliwości pracy układu i rodzaju stopu stali konstrukcyjnej, charakterystyki gęstości energii w płaszczyźnie poprzecznej pojedynczego zęba oraz wartości temperatury zarejestrowane na wierzchołku zęba (w połowie jego wysokości) dla trzech różnych metod hartowania i trzech typowych stopów stali konstrukcyjnej.
EN
This paper presents a co-simulation FEM of induction heating of gears. The co-simulation was made in ANSYS used a circuit model (resonant inverter with MOSFET SiC transistors) and FEM model (coil and gear). The circuit model was built in a bridge structure of inverter with a series-parallel resonant circuit. The output power of inverter was 3 kW and the drain efficiency was equal to 96%. The co-simulation of models was made for three alloy steel of gear: C45, 41Cr4 and 42CrMo4, and three type of induction heating of gear: medium- (MF), high- (HF) and simultaneous dual-frequency (2F). Additionally, in this paper presents a distribution of magnetic induction in the gear, energy density in the gear, the characteristics of energy density in a single tooth on the length 8 mm and the temperature of tooth tip for three type of induction heating.
5
Content available remote Właściwości i badania laboratoryjne wysokoczęstotliwościowego falownika klasy EF z ćwierćfalową linią długą
Legutko Piotr, Kaczmarczyk Zbigniew
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 7
107--112
PL
W artykule przedstawiono podstawowe właściwości i badania laboratoryjne wysokoczęstotliwościowego falownika klasy EF (20 MHz, 400 W, 91,2%) z ćwierćfalową linią długą dołączoną po stronie zasilania. Falownik ten zawiera jeden tranzystor, przebieg napięcie tranzystora zbliżony jest do prostokątnego oraz występuje przełączanie miękkie tranzystora typowe dla klasy E. Zastosowany tranzystor MOSFET serii DE sterowany jest za pomocą dedykowanego, niskostratnego sterownika bramkowego własnej konstrukcji. Wyjaśniono metodę optymalizacji parametrów falownika klasy EF ze względu na sprawność, którą zrealizowano z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Simplorer i wbudowanego algorytmu genetycznego. Koncepcja falownika klasy EF została pozytywnie zweryfikowana laboratoryjnie. Zarejestrowano przykładowe przebiegi czasowe napięć tranzystora oraz wyznaczono wybrane parametry falownika.
EN
Some basic properties and laboratory tests of high-frequency Class EF inverter (20 MHz, 400 W, 91.2%) with quarter-wave transmission line on the supply side are presented in the article. The inverter contains one transistor, the transistor voltage waveform is close to a rectangular one and the soft-switching of the transistor is realized as typically in Class E. The applied DE-series MOSFET transistor was controlled by a dedicated, low-loss driver of its own design. The optimization method of the Class EF inverter parameters to maximize efficiency was explained. It was implemented using ANSYS Simplorer software and a built-in genetic algorithm. The concept of the Class EF inverter was positively verified in the laboratory. Examples of transistor voltage waveforms were recorded and selected inverter parameters were determined.
6
Content available remote Symulacje MES procesu nagrzewania koła zębatego dla jednoczesnego, dwuczęstotliwościowego falownika rezonansowego
Legutko Piotr
Przegląd Elektrotechniczny
|
2020
|
R. 96, nr 10
1-8
PL
W artykule przedstawiono dwuczęstotliwościowy falownik o strukturze półmostka wykorzystywany powszechnie do wstępnego wygrzewania kół zębatych odbywającego się przed procesem hartowania. Na wstępie artykułu pokrótce omówiono problematykę związaną z odpowiednim doborem częstotliwości pracy układu w procesie nagrzewania kół zębatych. Następnie zaprezentowano laboratoryjny układ rezonansowego, jednoczesnego falownika dwuczęstotliwościowego (2F) oraz omówiono jego najistotniejsze elementy składowe. W dalszej części artykułu przedstawiono przebiegi czasowe prądu odbiornika i napięcia jednego z tranzystorów półmostka oraz zaprezentowano wyznaczoną analitycznie charakterystykę modułu impedancji |Z| i fazy ? szeregowo-równoległego obwodu rezonansowego. W końcowej części artykułu przedstawiono model komputerowy MES układu wzbudnik-wsad wykonany w oprogramowaniu ANSYS Maxwell 3D oraz sprzęgnięty z nim model obwodowy przekształtnika. Opracowane modele komputerowe posłużyły do weryfikacji otrzymanych wyników badań oraz do zilustrowania rozkładu pola magnetycznego i prądów wirowych w układzie wzbudnik-wsad w zależności od częstotliwości pracy układu, natężenia prądu wzbudnika oraz parametrów materiałowych wsadu. Dodatkowo, dla trzech typowych stopów stali C45, 41Cr4 i 42CrMo4 wykreślono charakterystyki zmian temperatury i gęstości energii na pojedynczym zębie w zależności od natężenia prądu wzbudnika i odległości od czoła zęba.
EN
This paper presents a FEM simulation of induction heating of gears. The induction heating of gears was made in used a simultaneous dual-frequency inverter with MOSET SiC transistors. A prototype inverter was built in a half-bridge structure with a series-parallel resonant circuit. The operating frequencies were 8 kHz and 267 kHz, output power of inverter were 3kW and the drain efficiency was equal to 96%. Additionally, this paper presents the analysis of series-parallel resonant circuit. In this chapter the characteristics of impedance module and phase of resonant circuit are posted. Also this article include two co-simulation models made in ANSYS software: a circuit model of the inverter made in Simplorer and a FEM model of coil and gear made in Maxwell 3D. The co-simulation of models was made for three alloy steel: C45, 41Cr4 and 42CrMo4. Simulated distributions of eddy currents and magnetic induction in the gear, as well as energy density and temperature profile in a single tooth are presented.
7
Falowniki dwuczęstotliwościowe do nagrzewania indukcyjnego
Kasprzak Marcin, Legutko Piotr, Przybyła Krzysztof, Zimoch Piotr
Śląskie Wiadomości Elektryczne
|
2019
|
Nr 5 (127)
22--26
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.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.