Tytuł pozycji:
Półmostkowy dwuczęstotliwościowy falownik rezonansowy do hartowania indukcyjnego kół zębatych
W artykule przedstawiono półmostkowy, rezonansowy falownik dwuczęstotliwościowy wykorzystywany powszechnie do hartowania indukcyjnego kół zębatych. Na wstępie pokrótce omówiono problematykę związaną z hartowaniem obwiedniowym 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 na tranzystorze T1 oraz zaprezentowano charakterystykę modułu impedancji |Z| i fazy Θ szeregowo-równoległego obwodu rezonansowego. W końcowej części artykułu zaprezentowano model MES układu wzbudnik-wsad wykonany w oprogramowaniu ANSYS Maxwell 3D oraz sprzęgnięty z nim model obwodowy przekształtnika rezonansowego wykonany w ANSYS Simplorer. Opracowane modele komputerowe posłużyły do weryfikacji otrzymanych wyników badań oraz do zilustrowania rozkładu pola magnetycznego i prądów wirowych w układzie wzbudnik-wsad.
This paper presents a simultaneous dual-frequency inverter used for induction hardening of gears. A prototype inverter was built in a halfbridge structure using two SCH2080KE SiC MOSFETs with a series-parallel resonant circuit. The control system was based on a MAX10 FPGA. The operating frequencies were 8 kHz and 267 kHz. The output power of the prototype was 3 kW and the drain efficiency was equal to 95%. Additionally, this paper presents 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. Simulated distributions of eddy currents and magnetic induction in the gear, as well as energy density in a single tooth are presented.
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
