Riešiteľ: Štefan HužvárSpoluriešiteľ: Miroslav Hunyor

Stredná priemyselná škola elektrotechnická Košice

VYSOKOFREKVENČNÁ INDUKČNÁ PEC

High-frequency induction heating

AbstractAbstract

Induction heating works on the principle of Induction heating works on the principle of generating eddy currents in the heated material,generating eddy currents in the heated material,

the main requirement for induction heating is the main requirement for induction heating is magnetic materialmagnetic material

working circuit consists of the working coil and working circuit consists of the working coil and resonant capacitor,resonant capacitor,

my two working circuits operates at high my two working circuits operates at high frequencies approx. 145-175 kHz frequencies approx. 145-175 kHz

Prečo práve VF indukčná pec?Prečo práve VF indukčná pec?

Medzi hlavné dôvody patria:Medzi hlavné dôvody patria: Prvou myšlienkou zostrojiť funkčný model VF Prvou myšlienkou zostrojiť funkčný model VF

indukčnej pece bolo oboznámenie sa s indukčnými indukčnej pece bolo oboznámenie sa s indukčnými pecami na katedre Elektroenergetiky FEI TUKE ,pecami na katedre Elektroenergetiky FEI TUKE ,

zvýšenie praktických a teoretických vedomostí,zvýšenie praktických a teoretických vedomostí,

overenie si základných princípov na ktorých tieto pece overenie si základných princípov na ktorých tieto pece fungujú,fungujú,

poukázanie na väčšie výhody VF ohrevu oproti NF poukázanie na väčšie výhody VF ohrevu oproti NF ohrevu.ohrevu.

Hlavné ciele našej práce:Hlavné ciele našej práce:

Zostrojiť funkčný model vysokofrekvenčnej indukčnej Zostrojiť funkčný model vysokofrekvenčnej indukčnej pece,pece,

skonštruovať rôzne typy pracovného obvodu pre rôzne skonštruovať rôzne typy pracovného obvodu pre rôzne aplikácie,aplikácie,

regulovať pracovnú teplotu a výkon pracovného regulovať pracovnú teplotu a výkon pracovného obvodu,obvodu,

porovnanie výhod a nevýhod rôznych pracovných porovnanie výhod a nevýhod rôznych pracovných frekvenciífrekvencií

Vlastný projekt VF indukčnej Vlastný projekt VF indukčnej pecepece

Bloková schéma obvodu vysokofrekvenčnej indukčnej peceBloková schéma obvodu vysokofrekvenčnej indukčnej pece

Napájací obvodNapájací obvod(1)(1)

Schémy zapojenia napájacieho obvodu:Schémy zapojenia napájacieho obvodu: Napájanie pre riadiaci obvod (schéma vľavo)Napájanie pre riadiaci obvod (schéma vľavo) Napájanie pre výkonový obvod (schéma vpravo)Napájanie pre výkonový obvod (schéma vpravo)

Napájací obvodNapájací obvod(2) (2) - spínacie prvky- spínacie prvky

Pohľad na spínacie prvky jednotlivých obvodov spredu.Pohľad na spínacie prvky jednotlivých obvodov spredu.

Napájací obvodNapájací obvod(3) (3) - istiace prvky- istiace prvky

Tieto halogénové žiarovky slúžia na ochranu obvodu v prípade že Tieto halogénové žiarovky slúžia na ochranu obvodu v prípade že rezonančný obvod nie je v rezonancii a impedancia obvodu je rezonančný obvod nie je v rezonancii a impedancia obvodu je nízka. Ich praktickou náhradou sú poistky.nízka. Ich praktickou náhradou sú poistky.

Riadiaci obvodRiadiaci obvod(1)(1)

Schéma zapojenia riadiaceho obvodu (obr. vpravo)Schéma zapojenia riadiaceho obvodu (obr. vpravo)

Riadiaci obvodRiadiaci obvod(2)(2)

Pohľad na riadiaci obvod z hora.Pohľad na riadiaci obvod z hora.

Riadiaci obvodRiadiaci obvod(3) (3) Ladenie frekvencieLadenie frekvencie

Pohľad na riadiaci panel spredu.Pohľad na riadiaci panel spredu.

Výkonový obvod Výkonový obvod (1)(1)

Schéma zapojenia výkonového obvodu (obr. vpravo)Schéma zapojenia výkonového obvodu (obr. vpravo)

Výkonový obvod Výkonový obvod (2)(2)

Pohľad na výkonový obvod z hora.Pohľad na výkonový obvod z hora.

Rezonančný obvod a senzor Rezonančný obvod a senzor vybudeniavybudenia

Rezonančné obvody: Indukčná pec vľavo, indukčná platňa vpravo

Dosiahnuté výsledky Dosiahnuté výsledky (1)(1)

Ohrievanie rôznych druhov materiálov:Ohrievanie rôznych druhov materiálov: zinok, dosiahnuté vyparovanie (obr. vľavo)zinok, dosiahnuté vyparovanie (obr. vľavo) olovo, dosiahnuté tavenieolovo, dosiahnuté tavenie meď, dosiahnuté taveniemeď, dosiahnuté tavenie železo, dosiahnuté tavenie (obr. vpravo)železo, dosiahnuté tavenie (obr. vpravo)

Dosiahnuté výsledky Dosiahnuté výsledky (2)(2)

Regulovanie pracovnej teploty tRegulovanie pracovnej teploty tregreg= 0°C – 1500°C, zmenou = 0°C – 1500°C, zmenou pracovnej frekvenciepracovnej frekvencie

regulovanie pracovnej frekvencie fregulovanie pracovnej frekvencie fregreg=105kHz - 210kHz=105kHz - 210kHznajlepšie výsledky pri 145 kHz,najlepšie výsledky pri 145 kHz,

Dosiahnuté výsledky Dosiahnuté výsledky (3)(3)

Meranie celkového vstupného príkonu vykázalo hodnoty do Meranie celkového vstupného príkonu vykázalo hodnoty do

P<1300W, kde veľkosť vstupného príkonu závisí od P<1300W, kde veľkosť vstupného príkonu závisí od záťaže(ohrievaného materiálu) v pracovnej cievke. záťaže(ohrievaného materiálu) v pracovnej cievke.

Príkon pri indukčnej platni pri takmer plne zaplnenej účinnej ploche Príkon pri indukčnej platni pri takmer plne zaplnenej účinnej ploche bol približne P=450Wbol približne P=450W

Schéma zapojenia obvodu pre meranie vstupného príkonu a Schéma zapojenia obvodu pre meranie vstupného príkonu a účinnosti zariadeniaúčinnosti zariadenia

Plány do budúcna...Plány do budúcna...

Plánujeme tento obvod doplniť o automatizované Plánujeme tento obvod doplniť o automatizované riadenie pracovného obvodu a budiacej frekvencie.riadenie pracovného obvodu a budiacej frekvencie.

Ďakujeme za pozornosť :)Ďakujeme za pozornosť :)