Simulacija invertora za indukciono grejanje

Apstrakt

Sistemi za indukciono grejanje koriste se u elektrotermiji za zagrevanje predmeta obrade (šarže) u cilju dobijanja željenog oblika i hemijskih i mehaničkih osobina.Indukciono zagrevanje zasniva se na pojavi elektromagnetne indukcije, odnosno indukovanju vrtložnih struja u zagrevanom predmetu kada se on nalazi u promenljivom magnetskom polju induktora. Zbog toga je indukciono zagrevanje ograničeno na obradu metala. Proticanje indukovanih struja kroz šaržu dovodi do generisanja toplotne energije zbog Džulovih gubitaka. Veoma važnu ulogu igra i površinski efekat, odnosno pojava neravnomerne raspodele struja po poprečnom preseku šarže. Usled površinskog efekta, gustina indukovane struje najveća je na površini i opada ka njenoj unutrašnjnosti. Brzina opadanja struje zavisi od električnih i magnetnih osobina materijala i od učestanosti magnetnog polja, pri čemu je veća na većim učestanostima. Posledica toga je da se toplotna energija generiše u sloju određene debljine na površini šarže, pri čemu je debljina određena osobinama materijala i učestanošću magnetskog polja. Za napajanje indukcionog grejanja većih i velikih snaga mogu se koristiti polumosni i mosni invertori, kao i paralelna veza više invertora. U ovom radu prikazana je simulacija jednog polumosnog invertora koji napaja indukcionu peć.