تعداد نشریات | 39 |
تعداد شمارهها | 1,169 |
تعداد مقالات | 8,428 |
تعداد مشاهده مقاله | 6,291,739 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,537,424 |
طراحی، شبیهسازی و ساخت یک گرمکن الکتریکی القایی تا دمای 300 درجه سانتیگراد | ||
الکترومغناطیس کاربردی | ||
مقاله 9، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 19، اسفند 1398، صفحه 75-86 اصل مقاله (2.25 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
مصطفی گلرخ جوبنی1؛ آرش دهستانی کلاگر* 2 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد- دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
2استادیار، مجتمع برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر | ||
تاریخ دریافت: 21 مهر 1398، تاریخ بازنگری: 07 آذر 1398، تاریخ پذیرش: 09 دی 1398 | ||
چکیده | ||
در این مقاله، طراحی، شبیهسازی و ساخت یک نمونه گرمکن القایی با توانایی گرم کردن فلزات تا دمای 300 انجام گرفته است. با استفاده از مدار مربوطه و طراحی صورت گرفته برای ظرفیت خازن و ابعاد سلف، گرمکن مربوطه ساخته شده و نتایج حاصل از ساخت، با نتایج شبیهسازی همخوانی مطلوبی داشته است. در این مقاله، به روش اجزای محدود و با کمک نرمافزار COMSOL Multiphysics، شبیهسازی گرمکن القایی انجام شده است. روش اجزای محدود جهت تحلیلهای مغناطیسی و حرارتی، روش مرسومی بوده و توانمندی خود را در حوزههای فیزیکی مختلف به اثبات رسانیده است، از اینرو، برای محاسبه و تحلیل میدان مغناطیسی و حرارت حاصل از گرمایش القایی از نرمافزار اِلمان محدود استفاده شده است. در شبیهسازی فوق، مدار الکتریکی مورد استفاده و تمامی المانها نیز درنظر گرفته شدهاند؛ با توجه به مدار الکتریکی و تئوری کنترلی حاکم بر مدار ارائه شده، نمونه آزمایشگاهی متناسب با ابعاد شبیهسازی شده در نرمافزار اِلمان محدود، پیادهسازی شده است و شکل موجهای قسمتهای مختلف مدار مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتهاند. از این گرمکنها میتوان در صنایع کوچک مختلف و در سطح آزمایشگاهی بهره برد. همچنین، بهعنوان پیش گرمکن یا گرمکن تا دمای مذکور، برای کاربردهای مختلف در صنایع متالورژی، مواد و فرآوری فلزات، تست و آزمایش آنها در ابعاد کوچک، قابل استفاده میباشند. قابل ذکر است که مدار ارائهشده در این مقاله بسیار مقرون بهصرفه بوده و اعتبارسنجی نتایج شبیهسازی با نتایج نمونه حاصل از ساخت در مقیاس آزمایشگاهی، نشاندهنده صحت تحلیلها میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
گرمکن القایی؛ جریان گردابی؛ تشدید؛ تحلیل اجزای محدود؛ تحلیل حرارتی | ||
مراجع | ||
[1] J. C. C. Galeano, G. H. Alvarez, and E. J. B. Nocua, "Design Validation and Construction of an Induction Furnace Coil," IEEE Latin America Transactions, vol. 14, no. 2, pp. 720-713,2016.##
[2] S. LUPI, FUNDAMENTALS OF ELECTROHEAT: Electrical Technologies for Process Heating. SPRINGER, 2018.##
[3] J. Choi, S. Kim, S. Kim, K. Sim, M. Park, and I. Yu, "Simulation and experimental demonstration of a large-scale HTS AC induction furnace for practical design," IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 26, no. 4, pp.4-1, 2016.##
[4] V. Frizen, A. Koptyakov, V. Lusgin, and D. Tomashevskiy, "Choice of compensating device for induction furnace with dual-frequency power supply," in 18 20 17th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE), 2017, pp. 5-1: IEEE.##
[5] V. E. Frizen, V. I. Luzgin, A. S. Koptyakov, K. E. Bolotin, N. V. Tarchutkin, and S. E. Mironov, "Induction crucible furnace with dual frequency power supply," in 15 20 17th International Conference on Electrical Machines, Drives and Power Systems (ELMA), , pp. 426-423, 2017.## . [6] N. T. T. Hang and U. Lüdtke, "Numerical simulation of channel induction furnace to investigate frequency-dependent efficiency," in 2016 IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies (ICSET), 2016, pp.95-90: IEEE.##
[7] D. van Riesen and K. Hameyer, "Coupled electromagnetic, structural-dynamic, and acoustic simulation of an induction furnace," IEEE transactions on magnetics, vol. 42, no. 4, pp. 1022-1019, 2006.##
[8] G. A. Patil, Y. Bhosale, and V. Bolaj, "Passive filter design to mitigate harmonics in three phase induction furnace," in 2017 International Conference on Circuit, Power and Computing Technologies (ICCPCT), 2017, pp. 6-1: IEEE.##
[9] N. Bara, "Review paper on numerical analysis of induction furnace," International Journal of Latest Trends in Engineering and Technology-IJLTET, vol. 3, pp. 557-549, 2013.##
[10] A. J. Shokri , M. H. Tavakoli, A. A. Sabouri Dodaran, M. S. Akhoundi khezrabad, "Numerical Study of Influence of Coil Step on the Induction Heating Process in Three-Dimensional", Journal of Applied Electromagnetics, Vol. 4, No. 1, 2016,(in Persian).##
[11] K. Thorborg, Power Electronics in Theory and Practice.2005.##
[12] COMSOL_Multiphysics.(2018). induction_heating. Available: https://www.comsol.com/## | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 6,834 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,265 |